Question

（2004?泰州）閱讀下列材料，然后根據材料提供的信息，設計一個相關的物理問題并進行解答．
2003年10月15日9時整，我國自行研制的“神舟五號”載人飛船發射成功，準確進入預定軌道，航天員楊利偉被順利送上太空，并于次日6時左右成功返回．當火箭點火后，火箭發動機內部燃料燃燒產生高溫、高壓氣體從尾部向后噴出，對火箭產生巨大推力，火箭變得更高、更快．
飛船升入太空后，首先是沿著橢圓形軌道繞地球運行，經過一定時間后，通過噴射燃氣來實施變軌，變軌后飛船進入距離地球表面350km高度的圓形軌道作圓周運動，平均1.5h可繞地球飛行一周（地球的半徑約為6400km）．
楊利偉在太空中為我們演示了奇妙的失重實驗：他松開手，原先握住的航天手冊和筆就漂浮在空中…
問題：
解答：

Answer 1

分析：（1）可以進行平均速度的計算，主要信息如下：變軌后飛船進入距離地球表面350km高度的圓形軌道作圓周運動．
（2）火箭升空時動能增加重力勢能增加．
（3）火箭升空時，化學能轉化為機械能．
（4）在變軌的過程中是力改變了物體的運動狀態．
（5）飛船在由近地點到遠地點運行過程中，動能轉化為重力勢能．
（6）從遠地點到近地點運行過程中，重力勢能轉化為動能．
（7）失重現象，可以考慮信息如下：楊利偉在太空中為我們演示了奇妙的失重實驗：他松開手，原先握住的航天手冊和筆就漂浮在空中…等等．

解答：解：問題1：飛船在圓軌道上運動的平均速度是多少？
            解：根據v=

s

t

得，v=

2πR

t

=

2×3.14×(6400+350)km

1.5h

=28260km/h
            答：飛船在圓軌道上運動的平均速度是 28260km/h．
    問題2：火箭升空時能量是如何變化的？
            答：動能增加重力勢能增加，機械能增加．
    問題3：火箭升空時，能量是如何轉化的？
            答：化學能轉化為機械能（化學能轉化為內能再轉化為機械能，內能轉化為機械能）．
    問題4：在變軌的過程中為什么運動狀態發生改變？
            答：因為受力，力可以改變物體的運動狀態．
    問題5：“神舟五號”載人飛船衛星在由近地點到遠地點運行過程中，動能和重力勢能是如何轉化的？
            答：從近地點到遠地點，動能轉化為重力勢能．
    問題6：從遠地點到近地點運行過程中，動能和重力勢能是如何轉化的？
            答：從遠地點到近地點時，重力勢能轉化為動能．
    問題7：在太空中楊利偉處于什么狀態？
            答：處于失重狀態，如：他松開手，原先握住的航天手冊和筆就漂浮在空中．

點評：提出問題并不是漫無邊際地隨便發問，要根據題意盡量提出一些有價值的問題．