现代科技中的物理学(二)

现代科技中的物理学(二) 1．阅读短文，回答问题： 大国重器：世界最大起重船 起重船是一种用于水上起重作业的工程船舶，广泛应用于海上大件吊装、桥梁工程建设和港口码头施工等领域，起重船“振华30”，是中国制造的世界最大起重船，被誉为“大国重器”，排水量约25万吨，具备单臂固定起吊12000吨、单臂全回转起吊7000吨的能力，世纪工程——港珠澳大桥沉管的安放安装就是由“振华30”完成.安装沉管过程中，“振华30”将6000吨的沉管从另一艘船上吊起，然后在空中水平旋转了90°，最后将沉管放入水中，实现双向对接，“振华30”依靠两侧的“侧推器”确保在洋流中保持平稳，使沉管能精准对接，“振华30”每侧均有一个输出功率为825kW的“侧推器”，“侧推器”工作时，向一侧喷出水流水，从而产生与喷水方向相反的侧推力，从而实现船体的平稳。 （1）在起重船顶端安装有定滑轮，其作用是________； （2）如图乙所示，吊起沉管后，“振华30”主船体浸入水中的体积增加了________m3；接着，“振华30”将吊起的沉管缓慢浸入水中，在浸入的过程中，沉管受到的浮力将________（选填“变大”“变小”或“不变”），“振华30”主船体底部受到水的压强将________（选填“变大”“变小”或“不变”）；（ρ水=1×103kg/m3，g取10N/kg） （3）“振华30”在沉管安装过程中，若因为流向原因，造成洋流仅对船左侧产生F=5.5×104N的冲击力，如图丙所示，为了保持船体平稳，需开启________（选填“左”或“右”）侧的“侧推器”，让水从船体________（选填“左”或“右”）侧喷出，保持船体的稳定。 2．阅读短文并回答下列问题： 气凝胶 如图所示，把花朵隔着一层气凝胶放在3000℃的火焰上，几分钟后依然芬芳如故，保护它的神奇材料就是气凝胶。 气凝胶—它身轻如烟，是世界上最轻的固体材料之一，有一种“全碳气凝胶”密度仅为0.16mg/cm3，比氦气还要轻。如图所示为8cm3的全碳气凝胶压在花蕊上，花蕊几乎没有变形的情景。气凝胶还是很好的吸音材料，它可以在100Hz～6300Hz频段内高效吸音，大多数人能够听到频率为20Hz～20000Hz的声音，因此它是很好的降噪材料。科学家们研制出的一种称为“飞行石墨”气凝胶，是由多孔的碳管在纳米尺度下交织在一起三维的网状结构，它虽然极轻，但弹性却非常好，它可以在数千次被压缩至原体积的20%之后迅速复原。气凝胶对有机溶剂有超快、超高的吸附力，现有的吸油产品一般只能吸自身质量10倍左右的液体，但气凝胶能吸收其自身质量250倍左右的液体，最高的可达900倍，而且只吸油不吸水，因此气凝胶的这一特性可用来处理海上原油泄漏事件。 （1）“全碳气凝胶”密度比氦气密度________（选填“大”或“小”）； （2）“全碳气凝胶”的吸音频段为________Hz； （3）10g气凝胶最高可以吸附________g海上泄漏原油； （4）“全碳气凝胶”可以在数千次被压缩至原体积的20%之后迅速复原，由此可判断，“全碳气凝胶”可被利用的突出优点之一是________； （5）下列“全碳气凝胶”实际应用中，不可能实现的是________ A.形成厨房清洁用品 B.做打桩机的重锤 C.吸除冰箱内的异味 D.做电影场景中倒塌的“墙壁” 3．惯性会改变之谜 物体不但平动的时候有惯性，转动的时候也有惯性，比如，花样滑冰运动员在冰上作旋转动作，两腿停止用力以后，身子还能疾速地转个不停，这就是转动惯性，芭蕾舞演员也常常利用转动惯性，使身子旋转起来。 进一步观察我们还会发现，在运动的过程中，转动惯性的大小是可以改变的，花样滑冰运动员在旋转的过程中，速度可以加快，也可以放慢，运动员收拢双臂和悬着的那条腿，转动速度就加快；平伸双臂，腿也伸开，转动速度明显地慢了下来，如图所示。 你知道这是什么原因吗？ 平动物体惯性的大小仅与物体______ 有关，质量大惯性也大，质量小惯性也小，转动物体的惯性，不但与质量的大小有关，而且与质量的分布有关，质量分布离转动轴远，惯性就______ ，质量分布离转动轴近，惯性就______ ； 生活中人们常常利用惯性完成相关的工作，但惯性也会带来危害； （1）请举出一个生活中人们利用惯性的例子______； （2）请举出一个生活中人们防止惯性带来危害的例子：______。 4．阅读下列短文，回答问题： 过山车 当你在游乐场乘过山车奔驰之际，你是否会想到：过山车为什么不需要引擎来推动就能“翻山越岭”呢？ 过山车在开始旅行时，是靠一个机械装置推上最高点的，但在第一次下行起，就再没有任何装置为它提供动力了。从这时起，带动它沿轨道行驶的唯一“发动机”就是重力势能，过山车的重力势能在处于最高点时达到最大值，当它开始下行时