2.4 空间探索（高效培优·讲义）科学新教材浙教版八年级上册

本讲义聚焦空间探索核心知识点，系统梳理火箭反冲力原理、中国空间站“三步走”战略与构成、嫦娥工程“绕落回”及天问一号火星探测任务，结合牛顿第一定律解释太空失重现象，搭建从原理到实践的学习支架。 资料通过“避坑指南”辨析反冲力本质等易错点，“三变量控制法”设计水火箭实验，培养科学思维与探究实践能力。真题与分层练习辅助课中教学，课后助力学生查漏补缺，强化科学观念与应用能力。

2.4空间探索 目录 01 本节导航·目标清单 02 教材精研·内容全解 考点01 火箭 考点02 中国空间站 考点03 探索月球和火星 03 避坑指南·解题通法 角度01 反冲力的本质与施力物体辨析 角度02 水火箭实验的影响因素与控制变量设计 04 真题闯关·溯源演练 05 课后三阶·精准练习 目标导航 方法指导 1. 理解火箭升空的反冲力原理，能区分反冲力与其它力，掌握水火箭实验的影响因素与控制变量法； 2. 了解中国空间站的构成与载人航天工程“三步走”战略，认识人造卫星的分类； 3. 知道嫦娥工程“绕、落、回”三阶段及天问一号火星探测任务，理解深空探测中的关键技术难点； 4. 理解太空失重环境的本质，能用牛顿第一定律解释太空抛物实验。 1. 反冲力分析：用“两物定位法”找出喷出物和施力物体，明确反冲力是相互作用力，不需介质； 2. 水火箭实验：用“三变量控制法”设计实验，控制装水量、角度、气压中的两个，改变一个，测量射程或高度； 3. 失重判断：用“三辨法”区分重力、视重、质量，牢记失重≠无重力≠无质量； 考点01 火箭 1. 火箭的工作原理 （1）核心原理：利用力的作用是相互的（牛顿第三定律）。 （2）动力来源：火箭燃料燃烧产生高温高压的气体，这些气体从火箭尾部喷出，给空气一个向后的作用力，同时空气给火箭一个向前的反作用力，推动火箭前进。 （3）多级火箭：当一级火箭燃料耗尽后，会自动分离脱落，下一级火箭点燃接替工作。这样可以减轻火箭重量，使火箭飞得更高、更远。 2. 历史与发展 （1）古代探索：我国明朝万户（陶成道）是世界上利用火箭升空的第一人，他尝试用绑有火箭的椅子飞行，虽失败但具有开创性意义。 （2）现代成就：我国长征系列运载火箭（如长征五号）是目前推力最大、运载能力最强的火箭，能将航天器送入预定轨道。 3. 动手实践：水火箭的制作与发射 （1）制作原理：利用压缩空气将水向后喷出，利用反作用力推动水火箭升空。 （2）制作材料：塑料瓶、橡胶塞、气门芯、发射架、打气筒等。 （3）制作步骤： ①剪掉塑料瓶上部作为导流罩。 ②用硬纸板制作尾翼固定在瓶身。 ③将气门芯装入橡胶塞，塞紧瓶口。 ④充气并发射。 （4）影响因素探究： ①装水量：水量会影响发射高度。 ②发射角度：角度会影响水平飞行距离（通常在45°左右时射程最远）。 ③其他因素：瓶身材质、尾翼形状等。 （5）问题讨论： 水火箭升空的原理与真实火箭相似，都是利用反作用力。 高空坠落的安全隐患及回收建议。 【温馨提示】 1. 反冲力不是“空气给的”​ 火箭升空的动力来源于喷出气体对火箭的反作用力，而不是气体推动空气、空气再反推火箭。即使在真空中，火箭也能通过喷出燃气获得反冲力前进，因为反冲力来自喷出物质本身，不需要依赖空气。 2.多级火箭“丢包袱”的原理​ 多级火箭抛弃燃料耗尽的箭体，不是为了“扔掉垃圾”，而是为了减轻剩余部分的质量，使后续加速更容易。学生容易误以为“多级火箭每一级都在提供推力”，实际上只有点火的那一级在提供推力，其他级只是负重。 3.水火箭与真实火箭的异同​ 水火箭用压缩空气将水喷出获得反冲力，真实火箭用燃料燃烧产生高温高压气体喷出获得反冲力——原理相同（反冲力），但工质不同（水 vs 燃气）。学生容易混淆成“水火箭是靠空气膨胀推动的”，其实本质都是向后喷出物质获得向前的力。 1．几十年来，我国的航天事业发展迅速。下列有关说法正确的是（    ） A．“天宫课堂”里的“太空抛物”实验展现了牛顿第一定律所描述的现象 B．火箭的发射原理是借助空气对火箭的作用力向上运动 C．为了节省材料，多级火箭升空时，燃料即使耗尽也仍然保留燃料舱 D．天问一号探测器到达火星说明了人类的航天探测器已能登陆太阳系的所有星球 2．下列有关火箭的说法错误的是（　　） A．我国明朝时期的能工巧匠万户是世界上利用火箭升空的第一人 B．火箭的工作原理与气球十分相似，都是借助释放气体的反作用力向前运动 C．为了节省材料，火箭燃料仓中的燃料即使耗尽了也仍然应当保留 D．20世纪末，科学家用火箭发射的宇宙飞船已经能登陆月球或达到太阳系的某些行星 3．2025年10月31日深夜，我国神舟二十一号载人飞船由火箭发射升空，并于11月1日凌晨与空间站成功对接，创造了交会对接的最快记录。 （1）在加速上升的过程中，飞船的惯性______（填“增大”“不变”或“减小”）； （2）对接成功后，飞船相对于空间站是______（填“运动”或“静止”）的。 考点02 中国空间站 1. 人造卫星的分类 科学卫星：用于科学探测和研究。 技术试验卫星：进行新技术试验或为应用卫星进行试验。 应用卫星：直接为人类服务，包括通信、导航、气象、资源等卫星。 2. 中国载人航天工程“三步走”战略 第一步：发射载人飞船（神舟系列），建成初步配套的试验性载人飞船工程，开展空间应用实验。 第二步：突破航天员出舱活动技术和飞船交会对接技术，发射空间实验室（天宫系列），解决有一定规模的、短期有人照料的空间应用问题。 第三步：建造空间站，解决较大规模的、长期有人照料的空间应用问题。 3. 中国空间站概况 名称：天宫空间站 轨道高度：400-450 km 组成：由天和核心舱、问天实验舱、梦天实验舱三个主要舱段组成，可扩展为180吨级六舱组合体。 在轨驻留：长期驻留3人，最大可扩展至6人。 重要里程碑：1970年4月24日，东方红一号发射成功。2022年，中国空间站全面建成。 4. 科学拓展：太空抛物实验 现象：在空间站内，抛出的物体（如“冰墩墩”）会保持近似的匀速直线运动，最后稳稳地停在手中。 原理：这是因为在太空中处于微重力环境，物体不受外力作用时，将保持静止或匀速直线运动状态，这验证了牛顿第一定律。 【温馨提示】 1. 太空抛物实验验证的是牛顿第一定律，不是牛顿第二定律​ 抛出的物体保持匀速直线运动，是因为在微重力环境中物体几乎不受外力（忽略微小阻力），因此保持原有运动状态。学生容易把“匀速直线运动”归因于“没有摩擦力”，而忽略了根本原因是合外力为零。 2. “三步走”战略的记忆线索​ 三步走的顺序是：载人飞船（第一步）→ 空间实验室（第二步）→ 空间站（第三步）。 1．2025年我国航天科普活动中，某同学在空间站模型的真空舱内模拟了“微重力环境下物体的运动”（微重力可等效为不受重力）；对一个静止在水平木板上的小球施加一次短暂的水平推力后，小球将（　　） A．保持静止状态 B．在水平方向做加速运动 C．在水平方向做减速运动 D．在水平方向做匀速直线运动 2．在失重的空间站中，航天员能完成的实验是（    ） A．用弹簧测力计测拉力 B．用天平称量物体的质量 C．探究重力和质量的关系 D．探究液体压强的影响因素 考点03 探索月球和火星 1. 月球探测工程——“嫦娥工程” （1）总体目标：2030年前实现载人登月，掌握载人地月往返、月面短期驻留、人机联合探测等关键技术。 （2）三个阶段：“绕”：环绕月球探测 “落”：着陆月球探测 “回”：采样返回地球 （3）成就：2007年至2020年间，嫦娥系列探测器已完成“绕、落、回”三期任务，实现了世界深空探测领域的跨越。 2. 火星探测任务——“天问一号” （1）目标：实现火星环绕、着陆和巡视探测三大目标。 （2）成果：祝融号火星车成功着陆火星，对火星表面进行巡视探测，获取了大量科学数据。 3. 未来展望 建立月球基地，开展系统、连续的月球探测和相关技术试验验证。 推动载人航天技术由近地走向深空的跨越式发展。 【温馨提示】 火星与月球探测的最大区别——大气层​ 火星有稀薄大气层（约地球的1%），而月球几乎没有大气。这意味着：火星着陆需要气动减速+降落伞+反推发动机三级减速；月球着陆只能靠反推发动机减速。 学生容易忽略大气层对探测方式的影响，以为所有星球着陆方式都一样。 1．我国的嫦娥工程月球探测计划分三个阶段，目前，我国的探月工程所处的阶段是（　　） A．无人月球探测 B．载人登月 C．建立月球基地 D．地基观测 2．我国在太空探索方面取得了许多成就。以下项目由我国实施的有（     ） ①“神舟”系列载人飞船成功发射      ②“祝融”号漫游车开展火星采样 ③“嫦娥六号”带回世界首份月背样品  ④“百年星河”计划 A．①②③④ B．①③④ C．①②③ D．①②④ 3．金星、火星是地球的邻居，下表为它们的部分参数（距日距离、大气压数值为地球标准的倍数）。 星球 距日距离 表面平均温度/℃ 大气压 大气主要成分 金星 0.72 ＞400 92 CO2、H2SO4 地球 1 15 1 N2、O2 火星 1.52 −63 0.01 CO2 （1）金星、火星与地球都属于_______（填“恒星”、“行星”或“卫星”）。 （2）过去30年，人类对火星的探测任务超40次，金星仅寥寥数次飞掠探测。据表中数据推测，其原因可能是_______。 A．地球离火星近而离金星远 B．火星表面温度低、气压小，更利于探测器长期工作 C．火星虽寒冷干燥，但生存条件远优于金星，对人类更有意义 水火箭实验 一、典型错误： 1.认为“装水越多，水火箭飞得越高”——错，水量过多会增加总质量，反而降低高度；水量过少则喷出的水太少，反冲力不足。存在最佳装水量。 2.实验设计中漏掉控制变量：比较“不同水量对发射高度的影响”时，没有控制发射角度、打气次数（气压）相同。 3.混淆自变量和因变量：把“发射角度”当作因变量（发射角度是自变量，射程/高度是因变量）。 4.认为火箭升空是靠“向下喷气推空气，空气反推火箭”——错，火箭在真空中也能飞行，反冲力来自喷出的燃气本身，不是空气。 5.认为水火箭升空是靠“压缩空气膨胀推水，水推空气”——错，水火箭的反冲力来自喷出的水对火箭的反作用力，不是空气。 6.混淆“反冲力”和“摩擦力”：认为火箭起飞需要地面或空气提供反作用力。 二、解题通法 水火箭实验“三变量控制法”：水量角度和气压，三个变量各自查；想研究谁谁就变，其余两个控制好；最佳水量不是满，太少太多都不行。 解题通法——反冲力“两物定位法”：反冲力是相互作用力，喷出物是施力体；喷气/喷水向后喷，火箭受力向前飞；真空也能飞，不需空气推。 三、水火箭的三大影响因素 影响因素 对发射效果的影响 常考方向 装水量 水量太少→反冲力不足；水量太多→质量过大；存在最佳水量（通常为瓶容积的1/3~1/2） 最佳水量判断、水量与高度的关系曲线 发射角度 角度影响水平射程和竖直高度；45°左右水平射程最远；90°时竖直高度最大 角度与射程的关系、实际应用中选择 大气次数（气压） 气压越大→喷水速度越大→反冲力越大→飞得越高/越远；但有安全上限 气压与高度的正比关系、安全注意事项 角度01 反冲力的本质与施力物体辨析 1．2024年5月3日，搭载嫦娥六号探测器的长征五号遥八运载火箭，在文昌航天发射场点火发射。甲图是火箭发射时的情景，火箭向下喷出气体。图乙是嫦娥六号绕月飞行的照片。6月2日，嫦娥六号成功实现且背软着陆。 （1）使火箭上升的施力物体是________________。（选填“火箭”“空气”或“喷出的气体”） （2）嫦娥六号探测器着陆方式采用火箭反推式，而不采用降落伞式的原因是______________________。 2．塑料瓶在科学实验中常被用作简易器材。请根据下图回答问题： （1）如图甲，用手挤压塑料瓶，瓶壁向内凹陷，说明力可以改变物体的________。 （2）图乙为自制的水火箭，其结构如图丙所示。当瓶内高压空气将水向下喷出时，水火箭竖直向上飞升，使火箭升空的力是_____________（选填“高压空气对水的推力”或“水的反冲推力”）。 （3）若水火箭竖直升到最高点时，所有外力突然消失，则它将保持________状态。 3．某项目化学习小组利用可乐瓶等材料制作水火箭（如图甲），并进行飞行高度测试试验。水火箭的结构如图乙所示，将水火箭竖立于地面，用打气筒通过打气管向瓶内打气，当瓶内气压足够大时，瓶塞脱落，瓶内的水向下喷出，水火箭便接近竖直地向上飞。 （1）使“水火箭”上升的力的施力物体是___________（选填“打气的同学”或“喷出的水”）。 （2）“水火箭”顶端的导流罩的作用是_______________________________________________________。 （3）请在丙图中画出水火箭在上升过程中受到的重力的示意图（水火箭总重力为20N）。 （4）“水火箭”是否制作成功的鉴定，其标准就是“水火箭”上升的高度，但高度不容易测量，可以转换成测量____________________________________________。（填一种即可） 角度02 水火箭实验的影响因素与控制变量设计 1．某项目小组利用饮料瓶、打气筒、橡皮塞、气门芯、塑料片等制作了水火箭并对其性能进行了探究。 【项目原理】 （1）高压气体将水和橡皮塞冲出，水火箭向下喷水飞向高空，其科学原理是：________________________； 【项目制作】 （2）制作导流罩→制作尾翼→制作箭身→安装喷嘴→检查气密性→制作发射架→安装水火箭，即可完成如图甲的“水火箭”的制作，在水火箭顶部安装导流罩的目的是____________________________________； 【发射测试】 （3）为研究最大飞行高度与装置内的水量之间的关系，向瓶中充气到瓶内气压相同，同时打开排气阀竖直向上发射，拍摄水火箭的飞行视频，借助视频分析软件，得到各组水火箭的最大飞行高度数据如下表： 组别 ① ② ③ ④ ⑤ 加入的水量/mL 155 185 225 250 300 最大飞行高度/m 14.2 16.1 18.9 20.1 20.5 分析本实验的数据，初步得出：在一定范围内，________________________________________________； 【项目评价】 （4）以下是水火箭的部分评价量表： 评价指标 优秀 合格 待改进 功能性 能顺利升空，在空中的上升时间 能顺利升空，在空中的上升时间 能顺利升空，在空中的上升时间或不能升空 若图丙是此水火箭竖直方向上的速度和时间的关系图，请结合评价量表，对该水火箭进行评价并说明理由：__________________________________________。 2．某校项目化学习小组在水火箭设计制作测试过程中，提出了下列问题并进行了讨论。 【制作】制作水火箭时，在水火箭顶部安装导流罩的目的是________________________________________。 【测试】测试水火箭上升的高度：①在水火箭内胆装入一定体积的水，将其放置在已固定好的发射架上。②用打气筒给水火箭打气，当瓶内气压达到一定值时，打开开关发射。③测出水火箭的上升高度，多次实验取平均值。 在发射测试中难以直接测量水火箭竖直上升的最大高度，可以通过测量________________________来间接比较这个高度。 【评价】下表是制作水火箭评价量表： 评价等级 优秀 合格 待改进 评价指标 结构稳固 结构稳固 结构稳固 飞行时平稳不翻滚 飞行时平稳不翻滚 飞行时翻滚 降落时箭体不损坏 降落时箭体损坏 降落时箭体损坏 在测试过程中发现小组制作的水火箭飞行时箭体平稳不翻滚，降落时箭体损坏。则该小组制作的火箭根据指标可评为________。 【改进】为了使水火箭能重复使用，请你提出一条改进措施：________________________________________。 3．某同学在老师指导下开展了“制作水火箭”的项目化学习：如图甲，往550mL 的瓶中加入适量的水，塞好瓶塞后放在发射底座上，用气筒向瓶内打气，当瓶内气体压强达到一定程度时，高压气体会将水和橡皮塞从瓶口压出，水火箭飞向高空，发射成功后，测量水平方向的射程。改变瓶中的水量及发射倾角，多次实验，实验结果如表所示。 序号 液体种类 液体体积/毫升 倾角/度 平均射程/米 1 水 100 30 16.4 2 水 200 30 7.7 3 水 300 30 6 4 水 200 15 6.5 5 水 200 45 24 6 水 200 60 14.5 （1）如图乙为水火箭的结构示意图。当水火箭向下喷水时，能使自身升空，这说明_______________________。 （2）由表可知，该同学研究的问题是________________________________________________________。 （3）某次实验时瓶中的水量为150mL，测得平均射程为7.7m，则此次发射角度可能是____。 A．15° B．30° C．45° D．60° （4）为了探究液体的种类是否会影响水火箭的平均射程，请你帮他设计主要的实验步骤_________________ ____________________________________________________________________。 1．（2022·浙江·中考真题）2022年5月10日凌晨，“天舟四号”货运飞船由长征七号运载火箭成功发射，历经数小时飞行后与“天和”核心舱成功对接。下列说法正确的是（　　） A．火箭加速上升过程中，受到平衡力的作用 B．以上升的火箭为参照物，地面是静止的 C．“天舟四号”完成对接后，仍具有惯性 D．“天舟四号”绕地球运动过程中，运动状态始终不变 2．（2023·浙江衢州·中考真题）2022年10月31日，我国组建完成的“天宫”空间站，是当今世界上第二个在轨实验室。航天员可乘坐飞船往返地球和空间站，开展科学实验。 （1）在空间站生长的水稻，呈现“生长方向杂乱”的现象，其原因是在微重力环境中，它不会像在地球上生长那样表现出_______性。 （2）神舟飞船返回舱结构呈钟形，稳定性好。返回舱返回地球时以倾斜的姿态飞行，与大气剧烈摩擦，舱外产生1500℃的高温和烈焰，迎着大气层的一侧更是比背着大气层的一侧产生更多的热量，通过调姿发动机自动调整，使返回舱自转起来。自转有利于返回舱_______，从而避免舱体受损。 （3）返回舱降落时，使用降落伞让返回舱不断减速，这个过程中返回舱受到的阻力_______重力（选填“大于”“等于”或“小于”）。 （4）已知返回舱的总质量为8000kg，与水平地面的接触面积为5m2， 求此时返回舱对地面的压强。 ⚡基础速刷 1．“神舟十一号”飞船于与“天宫二号”成功实施自动交会对接，宇航员顺利进入天宫二号，“天使之吻”取得圆满成功。下列相关说法正确的是（　　） A．载人飞船在升空的过程中惯性增大 B．“天宫二号”在绕地球匀速飞行时，“天宫”空间站处于平衡状态 C．地球对“天宫”空间站有吸引作用 D．空间站内无法用弹簧测力计测量拉力大小 2．关于火星的说法，正确的是（　　） A．火星是一颗能自行发光的恒星 B．火星是太阳系的一颗行星 C．我国是第一个探测火星的国家 D．我国首次探测火星的任务是天宫一号 3．遨游太空的中国空间站，下列不属于其组成部分的是（     ） A．问天实验舱 B．嫦娥五号 C．天和核心舱 D．神舟系列飞船 4．神舟二十号载人飞船于2025年4月24日发射升空，航天员乘组入驻空间站。空间站多次受到空间微小颗粒的撞击，造成太阳能板的轻微损伤，航天员将进行舱外试验性维修作业。下列说法正确的是（　　） A．神舟二十号载人飞船加速升空时，航天员质量减小 B．空间站绕地球飞行时，地球与空间站之间不再有力的作用 C．出舱进行试验性维修时，航天员惯性消失 D．微小颗粒对空间站的撞击力等于空间站对微小颗粒的作用力 5．“神舟二十一号”飞船于2025年10月31日23时44分在酒泉卫星发射中心发射，其核心意义是飞船与空间站完成自主快速交会对接，飞船在空中绕地球同步匀速运动，下列相关说法正确的是（     ） A．完成对接时，以地球为参照物，“神舟二十一号”是运动的 B．“神舟二十一号”飞船在绕地球匀速飞行时，受到平衡力的作用 C．“神舟二十一号”卫星从地球发射到太空，惯性减小 D．在空间站内，飞行员推了一下另一个飞行员，两人朝反方向飞了，说明物体之间力的作用是相互的 6．2025年7月15日凌晨，“天舟九号”货运飞船由长征七号遥十运载火箭成功发射，并于8时52分成功对接与空间站天和核心舱。下列说法正确的是（　　） A．火箭加速上升过程中，受到平衡力的作用 B．火箭上升的动力来源于空气 C．“天舟九号”完成对接后，仍具有惯性 D．“天舟九号”绕地球运动过程中，运动状态始终不变 7．如图所示的飞天科幻画作品展示了火箭升空的画面．若在发射现场，关于火箭升空的过程，下列说法正确的是（　　） A．利用了力的作用是相互的 B．火箭及燃料质量保持不变 C．火箭不再受到重力的作用 D．火箭始终做匀速直线运动 8．2025年10月17日，长征六号改运载火箭在太原卫星发射中心点火起飞，采用“一箭18星”堆叠式布局，将千帆极轨18组卫星送入预定轨道。火箭点火后，向下喷射燃气，借助推力加速升空。下列说法不正确的是（　　） A．火箭受到推力的施力物体是燃气 B．火箭加速升空说明力能改变物体的运动状态 C．火箭加速升空时受到的推力大于重力 D．火箭升空时如果失去所有外力，将继续加速升空 9．2025年10月31日23时，搭载神舟21号载人飞船的长征二号F遥运载火箭点火升空。11月1日3时，神舟21号载人飞船与空间站完成自主快速对接，刷新中国航天的新纪录。下列说法正确的是（　　） A．点火升空时，火箭升空的动力来自空气 B．点火升空时，火箭受到的动力和重力是一对平衡力 C．完成对接后，空间站绕地球运动时运动状态改变 D．物品从地面运到空间站，其质量与重力都保持不变 10．下列有关月球和地球的叙述正确的是（　　） A．嫦娥五号探测器从地球到月球其质量会变小 B．月球表面没有大气层，遍布环形山 C．地球是离太阳最近的行星，月球是地球的卫星 D．月球和地球昼夜温差都很大 🚀能力跃升 1．几十年来，我国航天事业经历了从无到有、从小到大、从弱到强的发展历程。下列说法中，不正确的是（　　） A．中国空间站包括天和核心舱、梦天实验舱、问天实验舱、载人飞船和货运飞船五个模块 B．中国载人航天工程三步走战略的第三步目标是建造载人空间站 C．梦天实验舱是中国空间站首个科学实验舱，主要用于开展空间科学与应用实验 D．“天宫一号”与“神舟八号”交会对接标志着中国载人航天工程三步走战略第二步的完成 2．2025年10月31日深夜，我国神舟二十一号载人飞船发射升空，并于11月1日凌晨与空间站成功对接，创交会对接的最快记录。如图是发射和对接的画面。 （1）发射升空阶段，运载火箭尾部向下喷出高温高压的燃气，使火箭获得向上的推力，这是因为_________。 （2）对接成功后，神舟二十一号飞船相对于空间站是_________（填“运动”或“静止”）的。 （3）神舟二十一号航天员进入空间站后，下列活动或实验无法完成的有（　　）（填字母）。 A．用弹簧拉力器锻炼身体 B．用哑铃锻炼身体 C．用温度计测量液体温度 D．用天平测量物体质量 3．2021年12月9日在中国空间站“太空授课”中，我们可以看到航天员们处于失重状态，航天员“悬浮”在空间站中，航天员在地面的大型水池中进行太空行走的模拟训练，如图1。科学兴趣小组对某些问题进行了讨论： （1）某同学认为，王亚萍在大型水池中模拟训练时，她处于悬浮状态（如图1）（如图2）所示“悬浮”状态，两者“悬浮”的原因是一样的。你认为该说法是否正确 ________（填“正确”或“不正确”）。 （2）若王亚萍质量为55千克，穿戴设备的质量为20千克，她在水中模拟训练时，受到的浮力大小为________ （3）授课结束后，同学们对之前做过的实验展开讨论，下列实验在空间站中也能完成的是 　     　。 A．过滤除去食盐溶液中的沙砾 B．马德堡半球实验 C．研究电流与电压、电阻的关系 D．植物根的向地性实验 4．实践“水火箭的制作与发射”项目（如图1）时，同学们做了多项研究。 【原理】力的作用是相互的。往瓶中装入适量水（如图2），向瓶内不断打气，当橡胶塞从瓶口冲出时，水火箭加速升空。 【测试】某次实验将水火箭竖直向上发射，小组同学用频闪照相机（每隔0.2s曝光一次）拍下水火箭从A处起飞，到B处达到最高点的运动情况（图3）。 【探究】在探究影响水火箭水平飞行距离的因素时。同学们认为，发射角度会影响飞行距离，他们制作了相同规格的水火箭，在控制装水量和气压相同时，改变发射角度测量水火箭的水平飞行距离，并将数据记录在表中（单位：m） 实验序号 发射角度 30° 35° 40° 45° 50° 55° 60° 第一次实验 14.20 16.30 17.00 21.10 19.95 17.00 14.35 第二次实验 13.95 15.75 17.85 20.30 18.85 17.90 18.70 第三次实验 13.85 16.85 19.20 18.95 20.15 17.55 16.45 平均值 ? 16.30 18.02 20.12 19.65 17.48 16.50 （1）水火箭通过内部气压给水施加一个向下的力，_____（填“瓶外空气”或“喷出的水”）给水火箭施加一个向上的作用力。 （2）测试时，同学们认为水火箭向上运动过程中受到非平衡力作用，结合图3说明判断理由：___________ ____________________________________________________________________________________。 （3）探究影响水火箭水平飞行距离的因素时： ①当发射角度为30°时，该水火箭水平飞行的平均距离为_____米。 ②根据实验结果，可得出结论：_________________________________________________________________。 5．2009年7月22日9：40 左右，绍兴许多市民有幸观看到百年难遇的天文奇观——日全食现象，航模爱好者利用此难得的机会，进行了一项“日全食对伞降火箭模型留空时间有无影响”的科学探究。（伞降火箭发射上升到约100米高空后，降落伞会自动打开带着箭体返回地面，从发射到落地的时间为留空时间）他们选择5枚“长征二号”伞降火箭模型，使用同种规格的发动机（充填有等量火药）和降落伞，选择日食前、日全食时、日食后三个时间，在宁波大学分别进行三次发射。得到如下数据： 1号 2号 3号 4号 5号 平均值 8:00 2'11" 2'05" 1'40" 1'06" 2'03" 1'59" 9:40 1'07" 1'12" 1'02" 1'09" 1'20" 1'10" 11:20 2'04" 2'07" 1158" 1'47" 2'14" 2'02" （1）实验中每次同时发射5枚伞降火箭模型的目的是____________________________ （2）分析表格中记录的数据，得出初步结论_______________________________________________________ （3）对实验结果有如下解释，你认为合理的是（   ） A．三次发射时间不同，太阳位置不同 B．日全食发生时，气温突然下降，空气中上升气流减弱 C．日全食发生时，日、地、月处于同一直线，伞降火箭受到地球的吸引力减小 （4）推动伞降火箭上升的动力，其施力物体是__________（填“燃气”、“空气”或“地球”）。 🌟思维挑战 1．为了解火箭发射的奥秘，兴趣小组同学参加了“水火箭的制作与发射”项目。通过探究水火箭飞行距离的影响因素，进一步理解力的相互作用。 【发射原理】往瓶中装入适量水，向瓶内不断打气，当橡胶塞从瓶口冲出时，水火箭加速升空。 （1）加速升空过程中，水火箭受到重力G和推力F的作用，这两个力的大小关系为：G______F；（选填“<”“=”或“>”） 【升空测试】兴趣小组同学认为，尾翼数量会影响飞行距离。他们制作了相同规格的水火箭，分别装上不同数量的尾翼，控制装水量和发射角度相同，测量水火箭的飞行距离，并将数据记录在下表中。 组别 1 2 3 4 5 6 7 8 9 尾翼数量（片） 4 6 8 飞行距离（米） 55.5 58 51.5 22 25.5 24.5 15.5 10 17 （2）当尾翼数量为6片时，该水火箭飞行的平均距离为______米； （3）根据实验结果，可得出结论：____________________________________________________________； 【项目反思】为提高水火箭的飞行距离，可以采取多种措施。除尾翼均匀分布外，小组还提出了以下建议：①水量适宜；②箭体密封性好。 （4）结合自己的发射经历，请选择其中一个你认为合理的建议，并说明它能提高水火箭飞行距离的理由。__________________________________________________________________________________________。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $ 2.4空间探索 目录 01 本节导航·目标清单 02 教材精研·内容全解 考点01 火箭 考点02 中国空间站 考点03 探索月球和火星 03 避坑指南·解题通法 角度01 反冲力的本质与施力物体辨析 角度02 水火箭实验的影响因素与控制变量设计 04 真题闯关·溯源演练 05 课后三阶·精准练习 目标导航 方法指导 1. 理解火箭升空的反冲力原理，能区分反冲力与其它力，掌握水火箭实验的影响因素与控制变量法； 2. 了解中国空间站的构成与载人航天工程“三步走”战略，认识人造卫星的分类； 3. 知道嫦娥工程“绕、落、回”三阶段及天问一号火星探测任务，理解深空探测中的关键技术难点； 4. 理解太空失重环境的本质，能用牛顿第一定律解释太空抛物实验。 1. 反冲力分析：用“两物定位法”找出喷出物和施力物体，明确反冲力是相互作用力，不需介质； 2. 水火箭实验：用“三变量控制法”设计实验，控制装水量、角度、气压中的两个，改变一个，测量射程或高度； 3. 失重判断：用“三辨法”区分重力、视重、质量，牢记失重≠无重力≠无质量； 考点01 火箭 1. 火箭的工作原理 （1）核心原理：利用力的作用是相互的（牛顿第三定律）。 （2）动力来源：火箭燃料燃烧产生高温高压的气体，这些气体从火箭尾部喷出，给空气一个向后的作用力，同时空气给火箭一个向前的反作用力，推动火箭前进。 （3）多级火箭：当一级火箭燃料耗尽后，会自动分离脱落，下一级火箭点燃接替工作。这样可以减轻火箭重量，使火箭飞得更高、更远。 2. 历史与发展 （1）古代探索：我国明朝万户（陶成道）是世界上利用火箭升空的第一人，他尝试用绑有火箭的椅子飞行，虽失败但具有开创性意义。 （2）现代成就：我国长征系列运载火箭（如长征五号）是目前推力最大、运载能力最强的火箭，能将航天器送入预定轨道。 3. 动手实践：水火箭的制作与发射 （1）制作原理：利用压缩空气将水向后喷出，利用反作用力推动水火箭升空。 （2）制作材料：塑料瓶、橡胶塞、气门芯、发射架、打气筒等。 （3）制作步骤： ①剪掉塑料瓶上部作为导流罩。 ②用硬纸板制作尾翼固定在瓶身。 ③将气门芯装入橡胶塞，塞紧瓶口。 ④充气并发射。 （4）影响因素探究： ①装水量：水量会影响发射高度。 ②发射角度：角度会影响水平飞行距离（通常在45°左右时射程最远）。 ③其他因素：瓶身材质、尾翼形状等。 （5）问题讨论： 水火箭升空的原理与真实火箭相似，都是利用反作用力。 高空坠落的安全隐患及回收建议。 【温馨提示】 1. 反冲力不是“空气给的”​ 火箭升空的动力来源于喷出气体对火箭的反作用力，而不是气体推动空气、空气再反推火箭。即使在真空中，火箭也能通过喷出燃气获得反冲力前进，因为反冲力来自喷出物质本身，不需要依赖空气。 2.多级火箭“丢包袱”的原理​ 多级火箭抛弃燃料耗尽的箭体，不是为了“扔掉垃圾”，而是为了减轻剩余部分的质量，使后续加速更容易。学生容易误以为“多级火箭每一级都在提供推力”，实际上只有点火的那一级在提供推力，其他级只是负重。 3.水火箭与真实火箭的异同​ 水火箭用压缩空气将水喷出获得反冲力，真实火箭用燃料燃烧产生高温高压气体喷出获得反冲力——原理相同（反冲力），但工质不同（水 vs 燃气）。学生容易混淆成“水火箭是靠空气膨胀推动的”，其实本质都是向后喷出物质获得向前的力。 1．几十年来，我国的航天事业发展迅速。下列有关说法正确的是（    ） A．“天宫课堂”里的“太空抛物”实验展现了牛顿第一定律所描述的现象 B．火箭的发射原理是借助空气对火箭的作用力向上运动 C．为了节省材料，多级火箭升空时，燃料即使耗尽也仍然保留燃料舱 D．天问一号探测器到达火星说明了人类的航天探测器已能登陆太阳系的所有星球 【答案】A 【详解】A．太空舱内是近似失重的环境，抛出的物体近似不受外力，会保持匀速直线运动，符合牛顿第一定律的描述，故A正确； B．火箭升空的原理是利用力的作用是相互的，通过向下喷出燃气获得燃气向上的反作用力，故B错误； C．多级火箭燃料耗尽后会主动脱离空燃料舱，以此减轻火箭总质量，节省燃料提升飞行效率，故C错误； D．目前人类仅探测了太阳系的少数天体，天问一号探测火星不能说明航天探测器已能登陆太阳系所有星球，故D错误。 故选A。 2．下列有关火箭的说法错误的是（　　） A．我国明朝时期的能工巧匠万户是世界上利用火箭升空的第一人 B．火箭的工作原理与气球十分相似，都是借助释放气体的反作用力向前运动 C．为了节省材料，火箭燃料仓中的燃料即使耗尽了也仍然应当保留 D．20世纪末，科学家用火箭发射的宇宙飞船已经能登陆月球或达到太阳系的某些行星 【答案】C 【详解】A．我国明朝万户是世界上第一个尝试利用火箭升空的人，故A正确； B．火箭和放气的气球都利用了力的作用是相互的，依靠喷出气体的反作用力向前运动，工作原理相似，故B正确； C．火箭燃料耗尽后，空燃料舱会被抛掉，目的是减轻火箭整体重量、减少推力损耗，故C错误； D．20世纪人类已经实现载人登陆月球，也发射探测器到达太阳系多个行星，故D正确。 故选C。 3．2025年10月31日深夜，我国神舟二十一号载人飞船由火箭发射升空，并于11月1日凌晨与空间站成功对接，创造了交会对接的最快记录。 （1）在加速上升的过程中，飞船的惯性______（填“增大”“不变”或“减小”）； （2）对接成功后，飞船相对于空间站是______（填“运动”或“静止”）的。 【答案】(1)不变 (2)静止 【详解】（1）惯性大小只跟物体的质量大小有关，在加速上升的过程中，飞船的质量不变，所以惯性不变。 （2）对接成功后，飞船相对于空间站的位置不再发生变化，是静止的。 考点02 中国空间站 1. 人造卫星的分类 科学卫星：用于科学探测和研究。 技术试验卫星：进行新技术试验或为应用卫星进行试验。 应用卫星：直接为人类服务，包括通信、导航、气象、资源等卫星。 2. 中国载人航天工程“三步走”战略 第一步：发射载人飞船（神舟系列），建成初步配套的试验性载人飞船工程，开展空间应用实验。 第二步：突破航天员出舱活动技术和飞船交会对接技术，发射空间实验室（天宫系列），解决有一定规模的、短期有人照料的空间应用问题。 第三步：建造空间站，解决较大规模的、长期有人照料的空间应用问题。 3. 中国空间站概况 名称：天宫空间站 轨道高度：400-450 km 组成：由天和核心舱、问天实验舱、梦天实验舱三个主要舱段组成，可扩展为180吨级六舱组合体。 在轨驻留：长期驻留3人，最大可扩展至6人。 重要里程碑：1970年4月24日，东方红一号发射成功。2022年，中国空间站全面建成。 4. 科学拓展：太空抛物实验 现象：在空间站内，抛出的物体（如“冰墩墩”）会保持近似的匀速直线运动，最后稳稳地停在手中。 原理：这是因为在太空中处于微重力环境，物体不受外力作用时，将保持静止或匀速直线运动状态，这验证了牛顿第一定律。 【温馨提示】 1. 太空抛物实验验证的是牛顿第一定律，不是牛顿第二定律​ 抛出的物体保持匀速直线运动，是因为在微重力环境中物体几乎不受外力（忽略微小阻力），因此保持原有运动状态。学生容易把“匀速直线运动”归因于“没有摩擦力”，而忽略了根本原因是合外力为零。 2. “三步走”战略的记忆线索​ 三步走的顺序是：载人飞船（第一步）→ 空间实验室（第二步）→ 空间站（第三步）。 1．2025年我国航天科普活动中，某同学在空间站模型的真空舱内模拟了“微重力环境下物体的运动”（微重力可等效为不受重力）；对一个静止在水平木板上的小球施加一次短暂的水平推力后，小球将（　　） A．保持静止状态 B．在水平方向做加速运动 C．在水平方向做减速运动 D．在水平方向做匀速直线运动 【答案】D 【详解】微重力环境下，对一个静止在水平木板上的小球施加一次短暂的水平推力后，由于小球不受重力，则小球也不受摩擦力和支持力，即小球处于完全不受力的状态，根据牛顿第一定律，小球将在水平方向做匀速直线运动。故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 2．在失重的空间站中，航天员能完成的实验是（    ） A．用弹簧测力计测拉力 B．用天平称量物体的质量 C．探究重力和质量的关系 D．探究液体压强的影响因素 【答案】A 【详解】A．弹簧测力计测拉力的原理是弹簧伸长量与受到的拉力成正比，实验只需要拉力使弹簧发生形变，和重力无关，因此该实验可以完成，故A符合题意； B．天平依靠重力让物体对托盘产生压力，靠杠杆平衡原理测质量，失重状态下物体对托盘没有压力，无法称量质量，故B不符合题意； C．探究重力和质量的关系需要测量重力，失重环境中几乎没有重力，无法完成实验，故C不符合题意； D．液体压强由液体重力产生，失重状态下液体不会因重力产生压强，无法完成探究，故D不符合题意。 故选A。 考点03 探索月球和火星 1. 月球探测工程——“嫦娥工程” （1）总体目标：2030年前实现载人登月，掌握载人地月往返、月面短期驻留、人机联合探测等关键技术。 （2）三个阶段：“绕”：环绕月球探测 “落”：着陆月球探测 “回”：采样返回地球 （3）成就：2007年至2020年间，嫦娥系列探测器已完成“绕、落、回”三期任务，实现了世界深空探测领域的跨越。 2. 火星探测任务——“天问一号” （1）目标：实现火星环绕、着陆和巡视探测三大目标。 （2）成果：祝融号火星车成功着陆火星，对火星表面进行巡视探测，获取了大量科学数据。 3. 未来展望 建立月球基地，开展系统、连续的月球探测和相关技术试验验证。 推动载人航天技术由近地走向深空的跨越式发展。 【温馨提示】 火星与月球探测的最大区别——大气层​ 火星有稀薄大气层（约地球的1%），而月球几乎没有大气。这意味着：火星着陆需要气动减速+降落伞+反推发动机三级减速；月球着陆只能靠反推发动机减速。 学生容易忽略大气层对探测方式的影响，以为所有星球着陆方式都一样。 1．我国的嫦娥工程月球探测计划分三个阶段，目前，我国的探月工程所处的阶段是（　　） A．无人月球探测 B．载人登月 C．建立月球基地 D．地基观测 【答案】A 【详解】我国的嫦娥工程月球探测计划分为三个阶段：无人月球探测（第一阶段）：包括绕月探测、落月探测和采样返回任务，使用无人探测器获取月球数据。载人登月（第二阶段）：计划将宇航员送上月球，但尚未实施。建立月球基地（第三阶段）：在月球上建立长期科研基地，属于远期目标。目前，嫦娥工程已完成的任务（如嫦娥一号至五号）均为无人探测任务。嫦娥五号于2020年成功实现月球采样返回，标志着无人月球探测阶段取得重大进展。但载人登月和建立月球基地尚未开始，仍处于规划或技术准备阶段。因此，当前探月工程所处的阶段是无人月球探测。地基观测指从地球进行的观测（如望远镜），与月球探测无关，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 2．我国在太空探索方面取得了许多成就。以下项目由我国实施的有（     ） ①“神舟”系列载人飞船成功发射      ②“祝融”号漫游车开展火星采样 ③“嫦娥六号”带回世界首份月背样品  ④“百年星河”计划 A．①②③④ B．①③④ C．①②③ D．①②④ 【答案】C 【详解】我国在太空探索方面取得了许多成就。①“神舟”系列载人飞船成功发射是我国的成就；②“祝融”号漫游车开展火星采样也是我国的成就；③“嫦娥六号”带回世界首份月背样品也是我国的成就；但④“百年星河”计划并不是我国的项目，C正确，ABD错误； 故选C。 3．金星、火星是地球的邻居，下表为它们的部分参数（距日距离、大气压数值为地球标准的倍数）。 星球 距日距离 表面平均温度/℃ 大气压 大气主要成分 金星 0.72 ＞400 92 CO2、H2SO4 地球 1 15 1 N2、O2 火星 1.52 −63 0.01 CO2 （1）金星、火星与地球都属于_______（填“恒星”、“行星”或“卫星”）。 （2）过去30年，人类对火星的探测任务超40次，金星仅寥寥数次飞掠探测。据表中数据推测，其原因可能是_______。 A．地球离火星近而离金星远 B．火星表面温度低、气压小，更利于探测器长期工作 C．火星虽寒冷干燥，但生存条件远优于金星，对人类更有意义 【答案】(1)行星 (2)BC 【详解】（1）金星、火星、地球都围绕太阳公转，自身不发光，属于行星。 （2）从表中距日距离数据看，金星距日0.72（倍）、火星1.52（倍），地球距日为1（倍），因此地球离金星更近，离火星更远，A错误； 火星表面平均温度为-63℃、大气压仅为地球的0.01倍，而金星表面温度＞400℃、大气压为地球的92倍，相比之下火星的环境更利于探测器长期工作，B正确； 金星温度极高、气压极大且大气成分有毒，火星虽寒冷干燥，但相比金星，其环境更接近地球，对人类探索地外生存条件更有意义，C正确。 水火箭实验 一、典型错误： 1.认为“装水越多，水火箭飞得越高”——错，水量过多会增加总质量，反而降低高度；水量过少则喷出的水太少，反冲力不足。存在最佳装水量。 2.实验设计中漏掉控制变量：比较“不同水量对发射高度的影响”时，没有控制发射角度、打气次数（气压）相同。 3.混淆自变量和因变量：把“发射角度”当作因变量（发射角度是自变量，射程/高度是因变量）。 4.认为火箭升空是靠“向下喷气推空气，空气反推火箭”——错，火箭在真空中也能飞行，反冲力来自喷出的燃气本身，不是空气。 5.认为水火箭升空是靠“压缩空气膨胀推水，水推空气”——错，水火箭的反冲力来自喷出的水对火箭的反作用力，不是空气。 6.混淆“反冲力”和“摩擦力”：认为火箭起飞需要地面或空气提供反作用力。 二、解题通法 水火箭实验“三变量控制法”：水量角度和气压，三个变量各自查；想研究谁谁就变，其余两个控制好；最佳水量不是满，太少太多都不行。 解题通法——反冲力“两物定位法”：反冲力是相互作用力，喷出物是施力体；喷气/喷水向后喷，火箭受力向前飞；真空也能飞，不需空气推。 三、水火箭的三大影响因素 影响因素 对发射效果的影响 常考方向 装水量 水量太少→反冲力不足；水量太多→质量过大；存在最佳水量（通常为瓶容积的1/3~1/2） 最佳水量判断、水量与高度的关系曲线 发射角度 角度影响水平射程和竖直高度；45°左右水平射程最远；90°时竖直高度最大 角度与射程的关系、实际应用中选择 大气次数（气压） 气压越大→喷水速度越大→反冲力越大→飞得越高/越远；但有安全上限 气压与高度的正比关系、安全注意事项 角度01 反冲力的本质与施力物体辨析 1．2024年5月3日，搭载嫦娥六号探测器的长征五号遥八运载火箭，在文昌航天发射场点火发射。甲图是火箭发射时的情景，火箭向下喷出气体。图乙是嫦娥六号绕月飞行的照片。6月2日，嫦娥六号成功实现且背软着陆。 （1）使火箭上升的施力物体是________________。（选填“火箭”“空气”或“喷出的气体”） （2）嫦娥六号探测器着陆方式采用火箭反推式，而不采用降落伞式的原因是______________________。 【答案】(1)喷出的气体 (2)月球上没有空气，不会产生阻力 【详解】（1）火箭向下喷出气体，根据物体间力的作用是相互的，气体对火箭会产生一个向上的反作用力，这个力使火箭上升，所以使火箭上升的施力物体是喷出的气体。 （2）降落伞是利用空气阻力来减慢下落速度的，而月球表面是真空环境，没有空气，降落伞无法产生空气阻力来起到减速作用，所以嫦娥六号探测器着陆方式采用火箭反推式，而不采用降落伞式。嫦娥六号探测器着陆方式采用火箭反推式，而不采用降落伞式的原因是：月球上没有空气，不会产生阻力。 2．塑料瓶在科学实验中常被用作简易器材。请根据下图回答问题： （1）如图甲，用手挤压塑料瓶，瓶壁向内凹陷，说明力可以改变物体的________。 （2）图乙为自制的水火箭，其结构如图丙所示。当瓶内高压空气将水向下喷出时，水火箭竖直向上飞升，使火箭升空的力是_____________（选填“高压空气对水的推力”或“水的反冲推力”）。 （3）若水火箭竖直升到最高点时，所有外力突然消失，则它将保持________状态。 【答案】(1)形状 (2)水的反冲推力 (3)静止 【详解】（1）用手挤压塑料瓶，瓶壁因受力向内凹陷，形状发生改变，说明力可以改变物体的形状。 （2）当瓶内高压空气将水向下喷出时，根据力作用的相互性可知，水的反冲推力使水火箭竖直向上飞升，所以使火箭升空的力是水的反冲推力。 （3）若水火箭竖直升到最高点时，速度为零，若所有外力突然消失，根据牛顿第一定律可知，它将保持静止状态。 3．某项目化学习小组利用可乐瓶等材料制作水火箭（如图甲），并进行飞行高度测试试验。水火箭的结构如图乙所示，将水火箭竖立于地面，用打气筒通过打气管向瓶内打气，当瓶内气压足够大时，瓶塞脱落，瓶内的水向下喷出，水火箭便接近竖直地向上飞。 （1）使“水火箭”上升的力的施力物体是___________（选填“打气的同学”或“喷出的水”）。 （2）“水火箭”顶端的导流罩的作用是_______________________________________________________。 （3）请在丙图中画出水火箭在上升过程中受到的重力的示意图（水火箭总重力为20N）。 （4）“水火箭”是否制作成功的鉴定，其标准就是“水火箭”上升的高度，但高度不容易测量，可以转换成测量____________________________________________。（填一种即可） 【答案】(1)喷出的水 (2)减小水火箭上升过程中受到的空气阻力 (3) (4)水火箭从发射到落地的时间 【详解】（1）水火箭上升时，瓶内水向下喷出，根据力的作用是相互的，喷出的水会对火箭产生向上的反作用力，因此施力物体是“喷出的水”。 （2）导流罩设计为流线型，可降低空气对火箭的阻碍作用，帮助火箭更高效地上升。 （3）重力的方向竖直向下，作用点在水火箭的重心，画一条竖直向下的箭头即可，如图所示： （4）“水火箭”上升高度与上升时间有关，因此可通过测量“飞行时间”间接反映上升高度。 角度02 水火箭实验的影响因素与控制变量设计 1．某项目小组利用饮料瓶、打气筒、橡皮塞、气门芯、塑料片等制作了水火箭并对其性能进行了探究。 【项目原理】 （1）高压气体将水和橡皮塞冲出，水火箭向下喷水飞向高空，其科学原理是：________________________； 【项目制作】 （2）制作导流罩→制作尾翼→制作箭身→安装喷嘴→检查气密性→制作发射架→安装水火箭，即可完成如图甲的“水火箭”的制作，在水火箭顶部安装导流罩的目的是____________________________________； 【发射测试】 （3）为研究最大飞行高度与装置内的水量之间的关系，向瓶中充气到瓶内气压相同，同时打开排气阀竖直向上发射，拍摄水火箭的飞行视频，借助视频分析软件，得到各组水火箭的最大飞行高度数据如下表： 组别 ① ② ③ ④ ⑤ 加入的水量/mL 155 185 225 250 300 最大飞行高度/m 14.2 16.1 18.9 20.1 20.5 分析本实验的数据，初步得出：在一定范围内，________________________________________________； 【项目评价】 （4）以下是水火箭的部分评价量表： 评价指标 优秀 合格 待改进 功能性 能顺利升空，在空中的上升时间 能顺利升空，在空中的上升时间 能顺利升空，在空中的上升时间或不能升空 若图丙是此水火箭竖直方向上的速度和时间的关系图，请结合评价量表，对该水火箭进行评价并说明理由：__________________________________________。 【答案】(1)物体间力的作用是相互的 (2)减少空气阻力，使水火箭飞得更高 (3)水火箭内的水的质量越大，飞行的高度越高 (4)合格，升空时间为8s 【详解】（1）物体间力的作用是相互的，高压气体将水和橡皮塞冲出，水火箭向下喷水，火箭受到水对其向上的力从而飞向高空。 （2）导流罩是个尖角，在水火箭顶部安装导流罩的目的是减少空气阻力，使水火箭飞得更高。 （3）由表可知，加入的水量越多，最大飞行高度越大，可得：在一定范围内，其它条件相同时，水火箭内的水的质量越大，飞行的高度越高。 （4）由图丙可知，此水火箭升空时间为8s，所以该水火箭的等级为合格。 2．某校项目化学习小组在水火箭设计制作测试过程中，提出了下列问题并进行了讨论。 【制作】制作水火箭时，在水火箭顶部安装导流罩的目的是________________________________________。 【测试】测试水火箭上升的高度：①在水火箭内胆装入一定体积的水，将其放置在已固定好的发射架上。②用打气筒给水火箭打气，当瓶内气压达到一定值时，打开开关发射。③测出水火箭的上升高度，多次实验取平均值。 在发射测试中难以直接测量水火箭竖直上升的最大高度，可以通过测量________________________来间接比较这个高度。 【评价】下表是制作水火箭评价量表： 评价等级 优秀 合格 待改进 评价指标 结构稳固 结构稳固 结构稳固 飞行时平稳不翻滚 飞行时平稳不翻滚 飞行时翻滚 降落时箭体不损坏 降落时箭体损坏 降落时箭体损坏 在测试过程中发现小组制作的水火箭飞行时箭体平稳不翻滚，降落时箭体损坏。则该小组制作的火箭根据指标可评为________。 【改进】为了使水火箭能重复使用，请你提出一条改进措施：________________________________________。 【答案】 减小水火箭飞行时受到的空气阻力 水火箭在空中飞行的时间 合格 水火箭升空后采用降落伞减速/在水火箭周围添加泡沫等防撞的装置 【详解】[1]水火箭顶部安装导流罩，其流线型设计可引导气流平滑绕过火箭表面，减少空气对火箭上升过程中的阻碍作用，从而减小空气阻力，提升飞行效率。 [2]火箭上升高度越高，从发射到落地所需时间就越长，所以可以通过水火箭在空中飞行的时间来间接比较水火箭竖直上升的最大高度。 [3]该小组制作的水火箭飞行时箭体平稳不翻滚，但降落时箭体损坏，符合合格的评价指标。 [4]为使水火箭能重复使用，需让飞机在降落到地面时不容易损坏，则可以降低飞机的降落速度或接触地面时有缓冲过程。则可采取水火箭升空后采用降落伞减速、在水火箭周围添加泡沫等防撞的装置等措施。 3．某同学在老师指导下开展了“制作水火箭”的项目化学习：如图甲，往550mL 的瓶中加入适量的水，塞好瓶塞后放在发射底座上，用气筒向瓶内打气，当瓶内气体压强达到一定程度时，高压气体会将水和橡皮塞从瓶口压出，水火箭飞向高空，发射成功后，测量水平方向的射程。改变瓶中的水量及发射倾角，多次实验，实验结果如表所示。 序号 液体种类 液体体积/毫升 倾角/度 平均射程/米 1 水 100 30 16.4 2 水 200 30 7.7 3 水 300 30 6 4 水 200 15 6.5 5 水 200 45 24 6 水 200 60 14.5 （1）如图乙为水火箭的结构示意图。当水火箭向下喷水时，能使自身升空，这说明_______________________。 （2）由表可知，该同学研究的问题是________________________________________________________。 （3）某次实验时瓶中的水量为150mL，测得平均射程为7.7m，则此次发射角度可能是____。 A．15° B．30° C．45° D．60° （4）为了探究液体的种类是否会影响水火箭的平均射程，请你帮他设计主要的实验步骤_________________ ____________________________________________________________________。 【答案】(1)力的作用是相互的 (2)水的体积和发射倾角是否会影响水火箭的平均射程? (3)A (4)换用与水相同体积的不同种类的液体，在相同倾角下比平均射程 【详解】（1）当水火箭向下喷水时，由于力的作用是相互的，水对火箭施加一个向上的反作用力，火箭在该反作用力的作用下向上运动，运动状态发生改变。 （2）由表中数据可知，实验变量为水的体积和发射角度，可知研究的是水的体积和发射倾角是否会影响水火箭的平均射程。 （3）水量分析：150mL介于100mL（射程16.4m）和200mL（射程7.7m）之间，但射程7.7m与200mL时相同，说明倾角会影响射程。 倾角匹配：表中200mL、30°时射程为7.7m，15°时，倾角为6.5m。综上，当水量为150mL、倾角为15°时，射程可能是7.7m，故选A。 （4）由前面的探究可知，液体的体积和发射角度均会影响射程，所以在探究液体种类的影响时，应控制液体体积和倾角不变，步骤为：换用与水相同体积的不同种类的液体，在相同倾角下比平均射程。 1．（2022·浙江·中考真题）2022年5月10日凌晨，“天舟四号”货运飞船由长征七号运载火箭成功发射，历经数小时飞行后与“天和”核心舱成功对接。下列说法正确的是（　　） A．火箭加速上升过程中，受到平衡力的作用 B．以上升的火箭为参照物，地面是静止的 C．“天舟四号”完成对接后，仍具有惯性 D．“天舟四号”绕地球运动过程中，运动状态始终不变 【答案】C 【详解】A．由于物体受到平衡力的作用时，保持静止状态或者做匀速直线运动；所以，火箭在加速上升时，处于非平衡状态，受到非平衡力作用，故A错误； B．以上升的火箭为参照物，地面与火箭之间的位置发生了改变，则地面是运动的，故B错误； C．一切物体在任何时候都有惯性，“天舟四号”完成对接后，仍具有惯性，故C正确； D． “天舟四号”绕地球运动过程中，运动方向始终改变，所以其运动状态始终改变，故D错误。 故选C。 2．（2023·浙江衢州·中考真题）2022年10月31日，我国组建完成的“天宫”空间站，是当今世界上第二个在轨实验室。航天员可乘坐飞船往返地球和空间站，开展科学实验。 （1）在空间站生长的水稻，呈现“生长方向杂乱”的现象，其原因是在微重力环境中，它不会像在地球上生长那样表现出_______性。 （2）神舟飞船返回舱结构呈钟形，稳定性好。返回舱返回地球时以倾斜的姿态飞行，与大气剧烈摩擦，舱外产生1500℃的高温和烈焰，迎着大气层的一侧更是比背着大气层的一侧产生更多的热量，通过调姿发动机自动调整，使返回舱自转起来。自转有利于返回舱_______，从而避免舱体受损。 （3）返回舱降落时，使用降落伞让返回舱不断减速，这个过程中返回舱受到的阻力_______重力（选填“大于”“等于”或“小于”）。 （4）已知返回舱的总质量为8000kg，与水平地面的接触面积为5m2， 求此时返回舱对地面的压强。 【答案】 向地 受热均匀 大于 16000Pa 【详解】（1）[1]在空间站生长的水稻，在微重力环境中，由于没有受到竖直向下的重力，它不会像在地球上生长那样表现出向地性，所以会呈现“生长方向杂乱”的现象。 （2）[2]由于返回舱返回地球时以倾斜的姿态飞行与大气剧烈摩擦，舱外产生1500°C的高温和烈焰，迎着大气层的一侧比背着大气层的一侧产生更多的热量，所以自转有利于返回舱受热均匀，从而避免一侧产生热量过多，温度过高，舱体受损。 （3）[3]返回舱降落时，使用降落伞让返回舱不断减速，所受力的合力方向向上，这说明返回舱和降落伞受到的阻力大于返回舱和降落伞受到的总重力。 （4）[4]返回舱对地面的压力等于返回的重力 返回舱对地面的压强为。 ⚡基础速刷 1．“神舟十一号”飞船于与“天宫二号”成功实施自动交会对接，宇航员顺利进入天宫二号，“天使之吻”取得圆满成功。下列相关说法正确的是（　　） A．载人飞船在升空的过程中惯性增大 B．“天宫二号”在绕地球匀速飞行时，“天宫”空间站处于平衡状态 C．地球对“天宫”空间站有吸引作用 D．空间站内无法用弹簧测力计测量拉力大小 【答案】C 【详解】A．惯性只和质量有关，载人飞船在升空的过程中，质量不变，惯性不变，故A错误； B．“天宫二号”在绕地球匀速飞行时，运动状态不断发生改变，可知“天宫”空间站不处于平衡状态，故B错误； C．“天宫二号”在绕地球匀速飞行，说明地球对“天宫二号”存在吸引力，故C正确； D．测力计测量力的大小的原理是弹簧在拉力的作用下发生形变，空间站内可以用弹簧测力计测量拉力大小，故D错误。 故选C。 2．关于火星的说法，正确的是（　　） A．火星是一颗能自行发光的恒星 B．火星是太阳系的一颗行星 C．我国是第一个探测火星的国家 D．我国首次探测火星的任务是天宫一号 【答案】B 【详解】A．恒星是由引力凝聚在一起的球型发光等离子体，能够自行发光发热，如太阳。而火星本身不能自行发光，它是围绕太阳运行的天体，属于行星，依靠反射太阳光而被观测到，故A错误； B．太阳系有八大行星，按照距离太阳由近及远依次为水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星；火星是太阳系中的一颗行星，故B正确； C．第一个探测火星的国家是苏联，1960年苏联发射了“火星1号”探测器，开启了人类探测火星的序幕；我国虽然在火星探测领域取得了显著成就，但并非第一个探测火星的国家，故C错误； D．我国首次探测火星的任务是“天问一号”，于2020年7月23日发射，成功实现了火星环绕、着陆和巡视探测；“天宫一号”是我国首个空间实验室，主要用于开展空间科学实验等任务，与火星探测无关，故D错误。 故选B。 3．遨游太空的中国空间站，下列不属于其组成部分的是（     ） A．问天实验舱 B．嫦娥五号 C．天和核心舱 D．神舟系列飞船 【答案】B 【详解】中国空间站的核心组成部分是天和核心舱和问天实验舱，天和核心舱是空间站的管理和控制中心，也是航天员长期驻留的主要场所。 问天实验舱主要用于开展空间生命科学研究，配备多种实验设备和舱外载荷平台。神舟系列飞船是天地往返运输器，负责将航天员送入空间站、带回地球，属于空间站工程的配套运输工具，是空间站体系的重要组成部分。嫦娥五号是中国探月工程的月球采样返回探测器，不属于其组成部分的，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 4．神舟二十号载人飞船于2025年4月24日发射升空，航天员乘组入驻空间站。空间站多次受到空间微小颗粒的撞击，造成太阳能板的轻微损伤，航天员将进行舱外试验性维修作业。下列说法正确的是（　　） A．神舟二十号载人飞船加速升空时，航天员质量减小 B．空间站绕地球飞行时，地球与空间站之间不再有力的作用 C．出舱进行试验性维修时，航天员惯性消失 D．微小颗粒对空间站的撞击力等于空间站对微小颗粒的作用力 【答案】D 【详解】A．质量不随空间位置变化而改变，神舟十七号载人飞船加速升空时，航天员质量不变，故A错误； B．空间站绕地球飞行时，地球与空间站之间存在明确的万有引力，故B错误； C．任何物体任何时候都有惯性，故出舱进行试验性维修时，航天员惯性不会消失，故C错误； D．微小颗粒对空间站的撞击力与空间站对微小颗粒的作用力是相互作用力，大小相等，故D正确。 故选D。 5．“神舟二十一号”飞船于2025年10月31日23时44分在酒泉卫星发射中心发射，其核心意义是飞船与空间站完成自主快速交会对接，飞船在空中绕地球同步匀速运动，下列相关说法正确的是（     ） A．完成对接时，以地球为参照物，“神舟二十一号”是运动的 B．“神舟二十一号”飞船在绕地球匀速飞行时，受到平衡力的作用 C．“神舟二十一号”卫星从地球发射到太空，惯性减小 D．在空间站内，飞行员推了一下另一个飞行员，两人朝反方向飞了，说明物体之间力的作用是相互的 【答案】D 【详解】A．飞船与空间站完成自主快速交会对接，飞船在空中绕地球同步匀速运动，以地球为参照物，“神舟二十一号”是静止的，故A错误； B．“神舟二十一号”绕地球匀速飞行时，运动方向不断改变，运动状态发生变化，因此受到的是非平衡力，故B错误； C．惯性大小只与物体的质量有关，“神舟二十一号”从地球发射到太空，质量不变，因此惯性大小不变，故C错误； D．在空间站内，飞行员推另一个飞行员，根据力的相互性，另一个飞行员会对该飞行员产生反作用力，因此两人朝反方向飞，这说明物体之间力的作用是相互的，故D正确。 故选D。 6．2025年7月15日凌晨，“天舟九号”货运飞船由长征七号遥十运载火箭成功发射，并于8时52分成功对接与空间站天和核心舱。下列说法正确的是（　　） A．火箭加速上升过程中，受到平衡力的作用 B．火箭上升的动力来源于空气 C．“天舟九号”完成对接后，仍具有惯性 D．“天舟九号”绕地球运动过程中，运动状态始终不变 【答案】C 【详解】A．火箭在加速上升时，处于非平衡状态，受到非平衡力作用，故A错误； B．火箭升空时向地面喷出了高温高压的燃气，由于物体间力的作用是相互的，高温高压的燃气对火箭施加了一个向上的反作用力，使火箭升空，所以火箭向前的动力来源于高温高压的燃气，故B错误； C．一切物体在任何时候都有惯性，“天舟四号”完成对接后，仍具有惯性，故C正确； D．“天舟四号”绕地球运动过程中，运动方向始终改变，所以其运动状态始终改变，故D错误。 故选C。 7．如图所示的飞天科幻画作品展示了火箭升空的画面．若在发射现场，关于火箭升空的过程，下列说法正确的是（　　） A．利用了力的作用是相互的 B．火箭及燃料质量保持不变 C．火箭不再受到重力的作用 D．火箭始终做匀速直线运动 【答案】A 【详解】A．力的作用是相互的，火箭向下喷射高温高压的燃气，燃气对火箭产生一个向上的反作用力，从而推动火箭升空，故A正确； B．在火箭升空过程中，随着燃料的消耗，火箭及燃料的总质量在不断减少，故B错误； C．重力是由于地球的吸引而使物体受到的力，地球附近的物体都受到重力的作用。火箭在升空过程中，仍受到重力的作用，故C错误； D．火箭在升空过程中，由于燃料的燃烧和喷射，产生的推力使其速度不断变化，故D错误。 故选A。 8．2025年10月17日，长征六号改运载火箭在太原卫星发射中心点火起飞，采用“一箭18星”堆叠式布局，将千帆极轨18组卫星送入预定轨道。火箭点火后，向下喷射燃气，借助推力加速升空。下列说法不正确的是（　　） A．火箭受到推力的施力物体是燃气 B．火箭加速升空说明力能改变物体的运动状态 C．火箭加速升空时受到的推力大于重力 D．火箭升空时如果失去所有外力，将继续加速升空 【答案】D 【详解】A．火箭向下喷射燃气，根据力的相互性，燃气对火箭产生向上的推力，所以火箭受到推力的施力物体是燃气，故A正确，不符合题意； B．火箭加速升空，速度大小发生改变，说明力能改变物体的运动状态，故B正确，不符合题意； C．火箭加速升空，运动状态改变，说明受到非平衡力，推力大于重力，故C正确，不符合题意； D．根据牛顿第一定律，火箭升空时如果失去所有外力，将保持原来的运动状态，即做匀速直线运动，而不是继续加速升空，故D错误，符合题意。 故选D。 9．2025年10月31日23时，搭载神舟21号载人飞船的长征二号F遥运载火箭点火升空。11月1日3时，神舟21号载人飞船与空间站完成自主快速对接，刷新中国航天的新纪录。下列说法正确的是（　　） A．点火升空时，火箭升空的动力来自空气 B．点火升空时，火箭受到的动力和重力是一对平衡力 C．完成对接后，空间站绕地球运动时运动状态改变 D．物品从地面运到空间站，其质量与重力都保持不变 【答案】C 【详解】A．点火升空时，火箭向相反的方向喷射高温燃气，即火箭对高温燃气有一个向下的力的作用，由于物体间力的作用是相互的，所以燃气对火箭有一个向上的力的作用，使得火箭上升，故使火箭上升的力的施力物体是燃气，故A错误； B．点火升空时，火箭由静止变为运动，运动状态发生变化，则火箭处于非平衡状态，所以火箭受到的动力和重力不是一对平衡力，故B错误； C．完成对接后，空间站绕地球运动时，空间站做圆周运动，空间站的运动方向不断发生变化，则运动状态改变，故C正确； D．由于质量是物体的性质，质量大小不受位置变化而变化，所以物品从地面运到空间站，其质量保持不变；物品从地面运到空间站，处于失重状态，重力发生变化，故D错误。 故选C。 10．下列有关月球和地球的叙述正确的是（　　） A．嫦娥五号探测器从地球到月球其质量会变小 B．月球表面没有大气层，遍布环形山 C．地球是离太阳最近的行星，月球是地球的卫星 D．月球和地球昼夜温差都很大 【答案】B 【详解】嫦娥五号探测器从地球到月球其质量不变，A错误；月球表面没有大气层，遍布环形山，B正确；水星是离太阳最近的行星，月球是地球的卫星，C错误；月球昼夜温差很大，地球昼夜温差较小，D错误； 故选B。 🚀能力跃升 1．几十年来，我国航天事业经历了从无到有、从小到大、从弱到强的发展历程。下列说法中，不正确的是（　　） A．中国空间站包括天和核心舱、梦天实验舱、问天实验舱、载人飞船和货运飞船五个模块 B．中国载人航天工程三步走战略的第三步目标是建造载人空间站 C．梦天实验舱是中国空间站首个科学实验舱，主要用于开展空间科学与应用实验 D．“天宫一号”与“神舟八号”交会对接标志着中国载人航天工程三步走战略第二步的完成 【答案】C 【详解】A．中国空间站基本构型为三舱T字构型，3个舱段分别为天和核心舱、问天实验舱和梦天实验舱，同时还包括载人飞船和货运飞船，用于运送航天员和物资等，故A正确，不符合题意； B．根据中国载人航天工程“三步走”发展战略，第一步是发射载人飞船，开展空间应用实验；第二步是突破航天员出舱活动技术等，发射空间实验室；第三步是建造空间站，解决有较大规模的、长期有人照料的空间应用问题，故B正确，不符合题意； C．梦天实验舱是中国空间站第二个科学实验舱，首个科学实验舱是问天实验舱，故C错误，符合题意； D．“天宫一号”与“神舟八号”交会对接，突破和掌握了空间交会对接技术，标志着中国载人航天工程三步走战略第二步的完成，后续还进行了天宫一号与神舟九号、神舟十号的交会对接等任务，进一步验证和完善了相关技术，故D正确，不符合题意。 故选C。 2．2025年10月31日深夜，我国神舟二十一号载人飞船发射升空，并于11月1日凌晨与空间站成功对接，创交会对接的最快记录。如图是发射和对接的画面。 （1）发射升空阶段，运载火箭尾部向下喷出高温高压的燃气，使火箭获得向上的推力，这是因为_________。 （2）对接成功后，神舟二十一号飞船相对于空间站是_________（填“运动”或“静止”）的。 （3）神舟二十一号航天员进入空间站后，下列活动或实验无法完成的有（　　）（填字母）。 A．用弹簧拉力器锻炼身体 B．用哑铃锻炼身体 C．用温度计测量液体温度 D．用天平测量物体质量 【答案】(1)力的作用是相互的 (2)静止 (3)BD 【详解】（1）发射升空阶段，运载火箭尾部向下喷出高温高压的燃气，使火箭获得向上的推力，这是由于力的作用是相互的。 （2）物体相对于参照物的位置变化了，物体就是运动的；物体相对于参照物的位置不变，物体就是静止的。对接成功后，神舟二十一号飞船相对于空间站位置不变，是静止的。 （3）进入空间站后，处于失重状态，用弹簧拉力器锻炼身体利用弹力，用温度计测量液体温度利用了液体热胀冷缩的原理，均与重力无关，都可以完成。用哑铃锻炼身体，用天平测量物体质量与重力有关，无法完成，故AC不符合题意，BD符合题意。 故选BD。 3．2021年12月9日在中国空间站“太空授课”中，我们可以看到航天员们处于失重状态，航天员“悬浮”在空间站中，航天员在地面的大型水池中进行太空行走的模拟训练，如图1。科学兴趣小组对某些问题进行了讨论： （1）某同学认为，王亚萍在大型水池中模拟训练时，她处于悬浮状态（如图1）（如图2）所示“悬浮”状态，两者“悬浮”的原因是一样的。你认为该说法是否正确 ________（填“正确”或“不正确”）。 （2）若王亚萍质量为55千克，穿戴设备的质量为20千克，她在水中模拟训练时，受到的浮力大小为________ （3）授课结束后，同学们对之前做过的实验展开讨论，下列实验在空间站中也能完成的是 　     　。 A．过滤除去食盐溶液中的沙砾 B．马德堡半球实验 C．研究电流与电压、电阻的关系 D．植物根的向地性实验 【答案】(1)不正确 (2)750 (3)BC 【详解】（1）太空中的悬浮是人不受力的作用，水中人的悬浮是受到平衡力的作用，二者的原理不同，该说法不正确。 （2）当王亚萍在水中悬浮时，它受到的浮力等于自身和设备的总重力，即 （3）A．空间站处于失重状态，沙砾不能下沉，不能过滤除去食盐溶液中的沙砾，故A不符合题意； B．用马德堡半球实验验证大气压的存在，不受重力影响，在空间站，可以用马德堡半球实验证实空间站内有气压，故B符合题意； C．空间站虽然完全失重，但是电流表能够测量电流，电压表能够测量电压，因此伏安法测电阻可以完成，故C符合题意； D．在地球上植物的根据有向地性、茎有背地性，这都是受地心引力的环境因素的影响，植物做出的反应，在空间站里没有了地心的引力，植物就不会产生这种反应，继续保持原来的生长方向生长，故进行植物根的向地性实验不能演示成功，故D不符合题意。 故选BC。 4．实践“水火箭的制作与发射”项目（如图1）时，同学们做了多项研究。 【原理】力的作用是相互的。往瓶中装入适量水（如图2），向瓶内不断打气，当橡胶塞从瓶口冲出时，水火箭加速升空。 【测试】某次实验将水火箭竖直向上发射，小组同学用频闪照相机（每隔0.2s曝光一次）拍下水火箭从A处起飞，到B处达到最高点的运动情况（图3）。 【探究】在探究影响水火箭水平飞行距离的因素时。同学们认为，发射角度会影响飞行距离，他们制作了相同规格的水火箭，在控制装水量和气压相同时，改变发射角度测量水火箭的水平飞行距离，并将数据记录在表中（单位：m） 实验序号 发射角度 30° 35° 40° 45° 50° 55° 60° 第一次实验 14.20 16.30 17.00 21.10 19.95 17.00 14.35 第二次实验 13.95 15.75 17.85 20.30 18.85 17.90 18.70 第三次实验 13.85 16.85 19.20 18.95 20.15 17.55 16.45 平均值 ? 16.30 18.02 20.12 19.65 17.48 16.50 （1）水火箭通过内部气压给水施加一个向下的力，_____（填“瓶外空气”或“喷出的水”）给水火箭施加一个向上的作用力。 （2）测试时，同学们认为水火箭向上运动过程中受到非平衡力作用，结合图3说明判断理由：___________ ____________________________________________________________________________________。 （3）探究影响水火箭水平飞行距离的因素时： ①当发射角度为30°时，该水火箭水平飞行的平均距离为_____米。 ②根据实验结果，可得出结论：_________________________________________________________________。 【答案】(1)喷出的水 (2)水火箭上升过程中，相同时间内通过的路程越来越小，速度减小，运动状态发生改变，因此受到非平衡力作用 (3) 14.00 在装水量和气压相同时，水火箭的水平飞行距离随发射角度的增大先增大后减小，在发射角度约为45°时飞行距离最远 【详解】（1）根据力的作用是相互的，水火箭对喷出的水施加向下的力，反过来喷出的水对水火箭施加向上的反作用力。 （2）略 （3）当发射角度为30°时，该水火箭水平飞行的平均距离为三次实验距离的平均值为 由表格数据可知，控制装水量、气压不变时，发射角度从30°增加到60°的过程中，飞行距离先增大，在45°达到最大，之后减小，因此得到对应结论：在装水量和气压相同时，水火箭的水平飞行距离随发射角度的增大先增大后减小，在发射角度约为45°时飞行距离最远。 5．2009年7月22日9：40 左右，绍兴许多市民有幸观看到百年难遇的天文奇观——日全食现象，航模爱好者利用此难得的机会，进行了一项“日全食对伞降火箭模型留空时间有无影响”的科学探究。（伞降火箭发射上升到约100米高空后，降落伞会自动打开带着箭体返回地面，从发射到落地的时间为留空时间）他们选择5枚“长征二号”伞降火箭模型，使用同种规格的发动机（充填有等量火药）和降落伞，选择日食前、日全食时、日食后三个时间，在宁波大学分别进行三次发射。得到如下数据： 1号 2号 3号 4号 5号 平均值 8:00 2'11" 2'05" 1'40" 1'06" 2'03" 1'59" 9:40 1'07" 1'12" 1'02" 1'09" 1'20" 1'10" 11:20 2'04" 2'07" 1158" 1'47" 2'14" 2'02" （1）实验中每次同时发射5枚伞降火箭模型的目的是____________________________ （2）分析表格中记录的数据，得出初步结论_______________________________________________________ （3）对实验结果有如下解释，你认为合理的是（   ） A．三次发射时间不同，太阳位置不同 B．日全食发生时，气温突然下降，空气中上升气流减弱 C．日全食发生时，日、地、月处于同一直线，伞降火箭受到地球的吸引力减小 （4）推动伞降火箭上升的动力，其施力物体是__________（填“燃气”、“空气”或“地球”）。 【答案】(1)取平均值，减少误差 (2)日全食对伞降火箭模型留空时间有影响 (3)B (4)燃气 【分析】本大题以“日全食对伞降火箭模型留空时间有无影响”的科学探究为背景材料，共设置四小题，涉及内容有日全食对地球的影响、日全食发生的条件、伞降火箭上升的动力。 【详解】（1）研究过程中他们选择5枚“长征二号”伞降火箭模型，使用同种规格的发动机（充填有等量火药）和降落伞，计算出平均值，目的就是取平均值，减少误差。 （2）据材料可知，为例研究“日全食对伞降火箭模型留空时间有无影响”的科学探究，他们选择5枚“长征二号”伞降火箭模型，使用同种规格的发动机（充填有等量火药）和降落伞，选择日食前、日全食时、日食后三个时间，在宁波大学分别进行三次发射，然后计算出平均值，三次平均值之间存在差异，这就说明日全食对伞降火箭模型留空时间有影响 （3）该实验主要是为了验证日全食对伞降火箭模型留空时间有影响，这就要对比日食前、日全食时、日食后三个时间，三次发射时间不同，但处于同一天，不能解释日全食对伞降火箭模型留空时间有影响，A错误；日全食发生时，地面温度下降，近地面温差减弱，空气中上升气流减弱，那么降落伞会自动打开带着箭体返回地面时，阻力变小，时间变短，B正确；日全食发生时，日、地、月处于同一直线，伞降火箭受到地球的吸引力最大，C错误。 （4）动力因素是指燃料，故应为燃气。 🌟思维挑战 1．为了解火箭发射的奥秘，兴趣小组同学参加了“水火箭的制作与发射”项目。通过探究水火箭飞行距离的影响因素，进一步理解力的相互作用。 【发射原理】往瓶中装入适量水，向瓶内不断打气，当橡胶塞从瓶口冲出时，水火箭加速升空。 （1）加速升空过程中，水火箭受到重力G和推力F的作用，这两个力的大小关系为：G______F；（选填“<”“=”或“>”） 【升空测试】兴趣小组同学认为，尾翼数量会影响飞行距离。他们制作了相同规格的水火箭，分别装上不同数量的尾翼，控制装水量和发射角度相同，测量水火箭的飞行距离，并将数据记录在下表中。 组别 1 2 3 4 5 6 7 8 9 尾翼数量（片） 4 6 8 飞行距离（米） 55.5 58 51.5 22 25.5 24.5 15.5 10 17 （2）当尾翼数量为6片时，该水火箭飞行的平均距离为______米； （3）根据实验结果，可得出结论：____________________________________________________________； 【项目反思】为提高水火箭的飞行距离，可以采取多种措施。除尾翼均匀分布外，小组还提出了以下建议：①水量适宜；②箭体密封性好。 （4）结合自己的发射经历，请选择其中一个你认为合理的建议，并说明它能提高水火箭飞行距离的理由。__________________________________________________________________________________________。 【答案】(1)< (2)24 (3)当水量和发射角度相同时，尾翼数量越少，水火箭飞行距离越远 (4)建议①：水量太多会使得水火箭过重而难以飞行，水量过少水火箭难以获得足够的动力，因此水火箭内应装入适量水；建议②：向后方喷水可使水火箭向前运动，箭体密封好可保证水从箭体向后方喷出，能更好地控制水火箭的运动方向。因此箭体密封要好。 【详解】（1）加速升空过程中，火箭受到的合力向上，所以水火箭受到的重力G小于推力F。 （2）由表可知，当尾翼数量为6片时，该水火箭飞行的平均距离为 （3）由表可知，控制装水量和发射角度相同，尾翼数量为8片时水火箭飞行的平均距离最小，尾翼数量为4片时水火箭飞行的平均距离最大，可得：当水量和发射角度相同时，尾翼数量越少，水火箭飞行距离越远。 （4）见答案。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $