作者:鄭中全王…文章來源:物理教學討論，2005年第2期
中國自主研制的神舟五號載人飛船在酒泉載人航天城發射成功後，2004年中考，很多省市都出現了關於神舟五號的考題。後來得知神舟六號將於2005年發射。與神五相比，神六有三個變化(飛行天數必須在壹天以上，必須有壹名以上航天員在船上。飛行過程中，航天員將進入軌道艙做空間科學實驗)，三不變(飛船質量、設備安排、發射地點不變)，神舟七號也將飛行。通過對有關“神舟五號”的中考試題的分析，初步了解神舟飛船的知識，以便在以後的考試中解決此類問題。
典型示例(1)
1.(哈爾濱，2004)2003年6月10，中國成功發射神舟五號載人飛船，飛船隨火箭離開發射塔，飛向太空。下列說法不正確。
A.航天器受到平衡力的作用。
B.火箭推力為宇宙飛船做功。
C.飛船的動能和勢能在增加。
D.燃料的化學能最終會轉化為火箭的機械能。
2.(2004年，黑龍江省)神舟五號飛船成功完成首次載人航天飛行，實現了中國人的航天夢。當飛船繞地球飛行時，如果在艙內進行以下實驗，不能完成的是
A.用大平板測量礦石樣品的質量。
B.用顯微鏡觀察洋蔥皮。
C.使用溫度訓練來測量溫度。
D.使用彈簧力測量來訓練物體的貨幣力。
3.(江西省，2004)65438年6月+10月65438年+2003年6月，神舟五號載人飛船成功返回家園，實現了中國人千百年來的“飛天”夢。當飛船減速著陸時，“太空英雄”楊利偉的
A.隨著動能的增加，貨幣力的勢能減少。
B.動能減少，貨幣力量勢能減少。
C.動能不變，貨幣力勢能不變。
D.動能不變，貨幣力勢能減小。
1相關知識
“神舟五號”由中國的“長征二號F”大推力運載火箭發射。火箭是人類航天活動的基本動力裝置。火箭發動機工作時，燃料和氧化劑在燃燒室燃燒產生高溫氣體，通過噴管高速向後噴射，對火箭產生推力，使其發射。燃料的化學能轉化為內能，內能又轉化為火箭的機械能。
航天器會受到各種力的作用(如地球引力、燃料燃燒的推力等。)在整個太空飛行過程中，而火箭升空後所做的運動就是機械運動。飛船上升階段，在火箭的推力下加速。這時候航天員要承受4-5 g (g = 9。8N/ kg)的“超重”，相當於有四五個和他壹樣的人壓在他身上。當飛船進入繞地球軌道時，只受到地球引力的作用，使其繞地球轉壹圈，進入失重狀態。學生坐過山車從頂部沖下來，那種感覺和失重差不多。
飛船從發射到成功返回，在太空中完成數百次操作，就是通過註入氣體來改變軌道和調整姿態(即改變飛行高度和運行方向)，應用了物理學中力可以改變物體運動狀態的原理。飛船返回時需要反方向施力(此時啟動反推火箭)降低速度，使飛船落回地面。
2相關數據
“神舟五號”繞地球14 R，歷時21h，航程60萬km。飛船升空後進入近地點高度約200km、遠地點距地球表面約350km的橢圓軌道，進入變軌距地球表面約343km的圓軌道。
3實例分析
在例1中，飛船是靠火箭推力發射的，加速時不可能受到平衡力的作用。此時飛船的動能和勢能不斷增加，增加的機械能由火箭燃料的化學能轉化而來，於是選擇了D。例2中，如果在艙內做實驗，由於失重，不能用天平測量質量，也不能用測力計測量物體的重力(但可以用測力計測量手的拉力)，所以答案是A和d，例3中，飛船返回時已經啟動反推火箭降低速度、動能和重力勢能，所以選B。
典型例子(2)
4.(2004年，大連課改實驗區)2003年6月5438+10月15至6月16，我國成功發射並回收神舟五號載人飛船。
(1)火箭發射時，高溫火焰向下噴射，大量“白色氣體”從發射臺底部的大水池中湧出。這些“白色氣體”是如何形成的？
(2)返回艙返回地球時，高度為1。離地2 m，反沖發動機向地面開火，飛船進壹步減速，最終著陸。請寫下這個過程中涉及到的兩個機械知識。
第壹條:
第二條:
5.(遼寧省，2004)如圖1所示，2003年6月65438+10月05日9時，我國自行研制的長征二號F火箭隨神舟五號載人飛船成功升入太空，隨後繞地球數圈，6月65438+10月65438+再次繞地球飛行。
(1)
(2)
1相關知識
火箭發射臺底部建有壹個大型水池。火箭發射時，池中的水遇到高溫火焰會汽化成蒸汽，高溫蒸汽遇冷會液化成小水滴，形成白色氣體。火箭在大氣層飛行時，摩擦生熱，機械能轉化為內能，頭部溫度可達幾千攝氏度。為了防止火箭燃盡，火箭頭部塗有壹層特殊材料，這種材料在高溫下熔化、汽化、吸熱。
隨著飛船離開運載火箭，順利進入太空，展開的太陽能電池板(即太陽能電池翼)就像長在飛船上的兩對巨大的翅膀。太陽能電池板有充電和供電兩種功能，相當於壹個小型發電站。通過將太陽能轉化為電能，為飛船上的電氣設備提供能量。飛船雖然配備了應急電源，但支持時間有限，主要依靠太陽能電池板提供電能。
飛船進入軌道後，每繞地球飛行壹周，都要經過陽光區壹小時，陰影區30到40分鐘，因此外表面至少要經受180℃的溫差考驗。飛船返回密封艙時，經常會看到外表面燒蝕，這是飛船高速進入大氣層，與大氣層發生摩擦(溫度可達2000攝氏度)造成的。返回艙使用的燒蝕材料在高溫下能發生分解、熔化、蒸發、升華等物理化學變化，使大量熱量被材料的質量消耗帶走，從而阻止熱量流入返回艙內部。常用的燒蝕材料包括聚四氟乙烯、石墨、碳和碳復合材料、應時和玻璃材料以及增強酚醛材料。
“神舟”系列的發射時間是有選擇性的，嫦娥壹號到嫦娥四號的發射時間都在夜間，主要是方便地面的光學跟蹤測量儀器在飛船發射時輕松捕捉目標。神舟五號宇宙飛船是第壹次載人飛行。為了充分保障航天員的安全，發射時間選在了白天。
長征二號F火箭的結構如圖2所示。
3實例分析
在實施例4中。(1)火箭發射臺底部有壹個大水池。火箭發射時，池中的水遇高溫火焰汽化成蒸汽，高溫蒸汽遇冷液化成小水滴，形成白色氣體。(2) ①物體之間的力是相互的；②力可以改變物體的運動狀態。例5，火箭燃料燃燒時，(1)化學能轉化為內能；(2)火箭頭部是尖的，以減少空氣阻力；(3)火箭上升過程中，內能轉化為機械能；(4)火箭頭部的特殊材料在高溫下融化，汽化吸熱。保護火箭頭部免受過高的溫度；(5)發射筒底部產生大量白色氣體，汽化液化；(6)宇航員在加速上升過程中超重；(7)航天員進入軌道後處於失重狀態；(8)空中的太陽能電池板將太陽能轉化為電能；(9)反沖原理用於上升、下降和變軌；(10)楊利偉不穿航天服只帶氧氣瓶是出不了艙外活動的，因為出艙活動沒有大氣壓力(或者空間溫度太低)。(11)返回艙下降到80 km時，由於艙體與空氣的摩擦，在艙外燒紅，產生高溫，但由於艙體材料的保溫性能良好，艙體內的溫度沒有發生變化；(12)“神舟五號”是在白天發射的，以充分利用太陽能。飛船進入太空後，光伏電池將太陽能轉化為電能，以維持飛船的正常工作。
點評:中考經常有結合新科技成果的試題。這些問題立意高、落點低、信息新、時代氣息明顯，旨在引導學生關心科技發展趨勢、社會進步、熱愛科學知識。我們應該盡力擴大知識面，充分利用所學知識去推理和解決從未接觸過的實際問題。