第2章-优化提升10空间探索专题讲义 2026-2027学年浙教版科学八年级上册

科学 · 八年级上册 第2章 优化提升10 空间探索 2026—2027学年浙教版科学八年级上册　·　第2章 力与空间探索 例题导航 考点1 火箭的动力来源 例1　将绳子的一端系在门的把手上，另一端系在椅子的靠背上，把细绳拉紧。把气球吹大，用手捏紧气球的开口。用胶带把气球粘在吸管上。把气球拉到绳子的一端门把手处，松开手指。则下列说法不正确的是 ( ) A．细绳的作用是使气球能够沿直线飞行 B．火箭飞行的原理与气球飞行原理一致 C．气球在松手后能够飞行，是因为气球受到了来自自身的推力 D．气球向左运动而喷出的气体向右，是因为力的作用是相互的 思路点拨　本题考察力和运动的关系，以及火箭的飞行原理。在分析选项时，应考虑力和运动的关系，回顾如果一个物体不受任何外力，它应该保持怎样的运动状态。同时，对气球的运动过程中，向它施加向前的力的施力物体应当仔细考虑。 变式拓展1　有人提出，按照现在的火箭推进原理，宇宙飞船能够探索的范围极其有限，因为火箭能够存储的燃料是有限的。但也有人认为，如果我们忽略掉天体对火箭的引力作用，那火箭飞向太空中任意位置都是可以的，你能分别解释他们两人的看法吗？ 考点2 微重力的太空实验 例2　“天宫课堂”第四课在中国空间站开讲，由神舟十六号乘组航天员景海鹏、朱杨柱、桂海潮面向全国青少年进行太空科普授课。当天，三位航天员向全国青少年展示了球形火焰的实验：在太空中，液体燃料燃烧时产生的火焰不再是类似水滴形，而是球形，并且火焰一开始明亮，在燃料充足的情况下却很快变暗。小刚查阅资料得知，此类液体燃料实际上是先汽化后再燃烧的，且燃烧过程中需要氧气。关于这个实验，下列说法不正确的是 ( ) A．液体燃料悬空且相对太空站静止，说明它不受任何外力 B．燃烧时火焰呈现球形而非水滴型，主要是因为液体汽化后均匀向四周扩散 C．火焰很快变暗，说明与汽化后气体接触的氧气浓度下降了 D．球形火焰附近的气体密度更小，是因为气体受热后膨胀 思路点拨　燃料相对空间站静止，但环绕地球运动的宇宙空间站并没有做匀速直线运动，它的运动状态改变了，所以燃料相对地球的运动状态也在改变，一定受到力的作用。地球上火焰多呈现水滴型，是因为气体受热后密度下降，向上运动导致的。 变式拓展2　身处地球之外的航天员桂海潮为刚开学的中小学生送来开学礼物——太空实验课，如图是桂海潮在制造水球时的场景，此时他相对水球是＿＿＿＿的，他所在的太空舱相对地面是＿＿＿＿（填“运动”或“静止”）的，水球此时＿＿＿＿（填“受到”或“不受”）力的作用。 考点3 水火箭的原理和探究 例3　今年春天，某校科学实践社举行了中学生自制水火箭活动。参赛选手对水火箭打气，拉开气阀，水向下喷出，水火箭一飞冲天。如果我们把水火箭和其中的水看作一个整体，则在水火箭上升到最高点的过程中，下列说法正确的是 ( ) A．水火箭的速度一直增大 B．水火箭受到的重力不变 C．水对水火箭向上的推力是它向上起飞的原因 D．装的水越多，水火箭飞得越高 思路点拨　水火箭是利用打入其中的高压气体推动储存的水，水在高速向下喷出的过程中对水火箭施加向上的力来起飞的。由于水在离开瓶身后气体体积增大会降低压强，所以水火箭中的水量不宜过高也不宜过低，体积占大约三分之一是比较好的比例。 变式拓展3　水火箭是一种广受学生喜爱的科技制作，其结构如图所示。将水火箭置于地面，当瓶内气压足够大时，打开阀门，瓶内的水沿打气管向后喷出，水火箭迅速飞起。小明对影响水火箭水平方向飞行距离的因素产生了兴趣，作出以下猜想：Ⅰ．可能与瓶内气体的气压有关；Ⅱ．可能与发射的角度（指水火箭与水平面的夹角大小）有关；Ⅲ．可能与加水质量的多少有关。 (1)　瓶内的水向后喷出，水火箭迅速飞起，这是因为物体间力的作用是＿＿＿＿的。 (2)　为了探究猜想Ⅲ，小明使用同一支水火箭，改变加水的质量，使＿＿＿＿和发射角度相同，测量出了发射点到落地点的水平距离记录如表：分析表中数据可得出：在其他条件相同时，当所加水的质量为＿＿＿＿g时，水火箭水平飞行的距离最远，故猜想Ⅲ是＿＿＿＿（填“正确”或“错误”）的。 (3)　当水火箭竖直向上发射时，若无法直接测量水火箭发射的最大高度，这时可以测量水火箭从发射到落地的＿＿＿＿来间接反映发射的高低情况。 (4)　还有哪些因素可能会影响水火箭的飞行距离？＿＿＿＿（写出一条即可）。 能力提升 1.　在综合实践活动中，八年级一班实验小组进行了水火箭制作与放飞比赛。下列说法正确的是 ( ) A．水火箭喷完水后仍能向前飞行是因为受到了空气给水火箭向前的力 B．若空中飞行的水火箭所受的力全部消失，它将做匀速直线运动 C．在打气的过程中，水火箭的重力不变 D．水火箭喷完水后在升空过程中，受到的重力和阻力是一对平衡力 2.　长征七号运载火箭在文昌航天发射场托举天舟七号货运飞船点火升空，随后将飞船精准送入预定轨道。下列说法正确的是 ( ) A．火箭燃料燃烧向下喷射气体就能起飞，说明力可以改变物体的形状 B．飞船随火箭加速升空过程中，火箭对飞船的作用力大于飞船对火箭的作用力 C．飞船随火箭加速升空过程中，飞船的质量变小，所受重力不变 D．飞船进入太空后，仍然具有惯性 3.　2025年初，我国科学家在天宫空间站首次制出工业级铌合金，其熔点超过2400℃。在太空中利用激光精确加热悬浮的铌合金颗粒使其转变为液态，液态金属能凌空漂浮，避免了金属与容器接触可能产生的污染，使材料纯度得以提高，则下列说法不正确的是 ( ) A．铌合金属于晶体 B．在制备过程中铌合金颗粒变为液态是液化现象 C．铌合金可以制作航天发动机的零部件 D．液态金属凝固成铌合金的过程中不断放出热量 4.　神舟十八号飞船由长征二号F遥十八火箭于2024年4月25日送上太空，标志着中国的航天技术揭开了崭新的一页。请你结合物理知识回答下列问题： (1)　飞船正常运行期间，处于失重状态的航天员的质量＿＿＿＿（填“变了”或“不变”）。 (2)　飞船在太空绕地球遨游，它＿＿＿＿（填“受到”或“不受”）力的作用，你判断的依据是＿＿＿＿。 (3)　飞船遨游21h，绕地球14圈，飞行约63万km，则飞船的速度约为＿＿＿＿km/h。 (4)　返回舱返回地球时，在距地面1.2m高处，反冲发动机向地面喷火，飞船进一步减速，最后落地。请写出这一过程中包含的2条力学知识：①＿＿＿＿；②＿＿＿＿。 5.　长征二号F遥二十运载火箭发射成功，将神舟二十号载人飞船送入预定轨道。随后，神舟二十号载人飞船与天和核心舱完成自主快速交会对接，3名航天员顺利进驻天和核心舱。 (1)　运载火箭发射时，会向下喷出高温高压燃气，这样火箭才能升空，说明物体间力的作用是＿＿＿＿。 (2)　在使用火箭把飞船送上太空时，为了使火箭获得更快的速度，又要节省燃料，火箭升空后应向＿＿＿＿（填“偏东”“偏西”或“任意”）方向飞行。 (3)　航天员从地球进入太空后，其质量将＿＿＿＿（填“变大”“变小”或“不变”），三位航天员在太空中需要进行体能锻炼，下列活动可采用的是＿＿＿＿。 A．举哑铃 B．引体向上 C．在跑步机上跑步 D．用弹簧拉力器健身 6.　将制作好的水火箭竖直立于地面如图甲所示。用打气筒向瓶内打气，瓶内压强足够大时，瓶内的水向下喷出，水火箭竖直向上飞起。 (1)　瓶内的水向下喷出而水火箭向上运动，这是因为＿＿＿＿。 (2)　图乙是水火箭发射后的速度随时间变化的图像，请选出水火箭发射后受到平衡力的时刻＿＿＿＿（填“”“”或“”）。 冲击重高 7.　牛顿曾研究过这样一个问题：他发现人水平掷出去的石头总会偏离掷出方向落回地面，且掷出速度越大，落地点就越远。于是牛顿提出了一个“大炮”的设想。如图所示是他画的“大炮”草图——在地球的一座高山上架起一门水平大炮，以不同的速度将炮弹平射出去，射出的速度越大，炮弹落地点就离山脚越远。他推想：当射出的速度足够大时，炮弹将会如何运动呢？牛顿通过科学的推理得出了一个重要的结论。这就是著名的“牛顿大炮”故事。 (1)　如今，牛顿当年的推测已变成现实，人们利用现代科技制成了＿＿＿＿。 (2)　该“炮弹”如果匀速绕地球运动而不落下，它的运动状态应该是＿＿＿＿（填“平衡”或“不平衡”）的，因为＿＿＿＿。 (3)　这样的“炮弹”初速度越高，它围绕地球匀速运动的运动半径就越大，请你按照牛顿的思路进一步思考：如果“炮弹”发射后能够绕地球匀速运动，则继续增大炮弹的初速度到一定程度，则它在离膛后将会＿＿＿＿。这个速度我们称之为第一宇宙速度。 (4)　有人提出，在月球上安置一门相同的大炮，则炮弹在月球上的第一宇宙速度应该更小，这是因为＿＿＿＿。 8.　小明学习了力的作用效果后，知道了力能够改变物体的运动状态，但力作用时间越短，速度变化就越小，这其中有什么定量关系吗？他查阅资料得知，力对物体运动具体的改变效果可以用表示，其中表示该物体质量，表示物体速度变化量，是力的大小，是的作用时间。可回收火箭是一种通过技术手段实现火箭部分或全部结构回收并重复使用的运载火箭。传统火箭通常是一次性使用的，而可回收火箭的设计目标是通过回收关键部件（如火箭第一级或整流罩）大幅降低航天发射成本，同时提高发射效率。我国的长征改进型火箭正在尝试可回收技术，该项技术要求火箭最终能够缓慢回到发射塔，并在几乎相对地面静止的情况下被固定。某可回收火箭在返回地球时，在距离地面高度m处以速度m/s竖直向下运动。此时火箭发动机点火，提供恒定推力，使火箭匀减速下降。已知火箭质量kg，取N/kg，忽略空气阻力。请你回答以下问题。 (1)　若希望火箭能够恰好被回收，请你计算火箭从5000m处到地面的过程中所需时间。 (2)　请你根据小明查到的资料计算恒定推力的大小。 素养进阶 9.　星辰之上的中国超级“净化器”　神舟二十号载人飞船在长征二号F遥二十运载火箭的托举下，从酒泉卫星发射中心点火升空，火箭点火升空时，降温系统向发射塔喷洒大量的水，顿时周围“白气”滚滚。在空间站长期工作，航天员喝的水从哪里来？空间站的“环控生保系统”其工作原理图如图乙所示。“环控生保系统”启动后，冷凝水系统会把收集起来的水蒸气凝结成水，经净化系统净化后，存入饮水储水箱，供航天员饮用。尿处理系统采用蒸汽压缩蒸馏技术，从“尿”中取得“蒸馏水”，这些水经电解系统电解后得到氢气（），氢气在“萨巴蒂尔反应器”中发生化学反应，生成水（再生水），再生水经净化系统深度化后，也存入饮水储水箱。尿处理系统能够从6L尿液中提取出5L蒸馏水。萨巴蒂尔反应器最大产水速度为2.5L/h。 (1)　在神舟二十号发射升空的过程中，航天员静静地坐在太空椅上，这里选择的参照物是＿＿＿＿；在图甲所示的情形下，三名航天员间交谈＿＿＿＿（填“需要”或“不需要”）通过无线电进行。 (2)　关于火箭发射，下列说法正确的是＿＿＿＿。 (3)　请用所学知识解释，火箭点火升空时，降温系统为什么向发射塔喷洒大量的水，而不是其他物质？＿＿＿＿。 (4)　火箭点火升空时，周围“白气”滚滚中的“白气”是水蒸气＿＿＿＿（填物态变化形式）形成的，该过程＿＿＿＿（填“吸收”或“放出”）热量。 A．火箭应采用密度大、硬度大的合金材料 B．火箭在加速起飞过程中，火箭所受的重力不变 C．火箭加速升空阶段，火箭的惯性变大 D．在太空实验中可用弹簧测力计测拉力的大小 参考答案与解析 例题导航 例1　C 变式拓展1　前者的想法：火箭的动力来自燃料燃烧后的气体向后喷出时，气体对火箭的作用力，如果燃料耗尽，那火箭将无法获得动力，因此火箭获得动力的时间有限，故火箭探索范围有限。后者的想法：虽然火箭获得动力的时间有限，但物体在不受任何外力时将保持原本的运动状态，即使燃料耗尽，火箭也将保持原本速度继续向前。 例2　A 变式拓展2　静止 运动 受到 例3　C 变式拓展3　(1)相互 (2)瓶内气体的气压 250 正确 (3)时间 (4)水火箭飞行的最大高度、箭体容积、空气阻力等 能力提升 1.　B　【解析】水火箭能够继续向前飞行是因为水火箭具有惯性，A选项错误。打气过程中火箭内的气体质量在增大，C选项错误。水火箭喷完水后一直在减速，受力不平衡，因此D选项错误。 2.　D　【解析】喷射气体能起飞，反映的是力能够改变物体的运动状态，A错误。火箭对飞船的作用力和飞船对火箭的作用力是一对相互作用力，大小应该相等，B错误。向上飞的过程中，飞船的质量不变，所受重力变小，C错误。 3.　B　【解析】固态变成液态的过程应该是熔化现象。 4.　(1)不变 (2)受到 飞船绕地球运动，运动方向在不断改变 (3)30000 (4)①力的作用是相互的 ②力可以改变物体的运动状态 5.　(1)相互的 (2)偏东 (3)不变 D 6.　(1)力的作用是相互的 (2) 冲击重高 7.　(1)人造地球卫星 (2)不平衡 它绕地球运动时运动方向始终在改变，即运动状态在改变 (3)不再绕地球运动，而是远离地球 (4)相同质量的物体在月球上所受重力更小，改变它运动状态的能力更弱，远离星球所需速度就更小 8.　(1)s (2)N　(1)由题意知，火箭的速度随着时间的流逝在不断下降，最终末速度为零，该过程共走过5000m，即，代入数值，解得s。(2)根据，代入数值，解得N，而。代入数值，解得N。 素养进阶 9.　(1)神舟二十号 不需要 (2)D (3)水的吸热能力较大，在质量和升高的温度相同时能吸收更多的热量，同时水会在高温下会迅速汽化吸收大量的热量，可以防止发射塔的温度不致太高而熔化 (4)液化 放出　【解析】(1)静静地坐在太空椅上的航天员，以神舟二十号为参照物，航天员相对神舟二十号位置没有发生变化，航天员是静止的。图甲是航天员在空间站中情形，这种环境中有空气，三名航天员间交谈不需要通过无线电进行。(2)A. 要提高火箭的承载力，应选密度小的材料以减轻火箭自身的重量，故A错误，不符合题意；B. 火箭加速起飞过程中，燃料质量变少，质量减小，火箭所受重力减小，故B错误，不符合题意；C. 火箭加速起飞过程中，燃料质量变少，质量减小，惯性只与物体的质量有关，质量减小，惯性减小，故C错误，不符合题意；D. 在太空中，物体处于微重力环境，不能用测力计测量物体受到重力的大小，但可以测量拉力的大小，故D正确，符合题意。故选：D。(4)“白气”是高温水蒸气遇到周围的冷空气温度降低液化而形成的，液化过程要放出热量。 第2章 优化提升10 空间探索 第 1 页 / 共 1 页 学科网（北京）股份有限公司 $