2.4 空间探索（分层作业）科学新教材浙教版八年级上册

第4节 空间探索 目 录 A组 巩固过关 知识点1：人类对月球和行星的探测 知识点2：我国航天事业的成就 知识点3：水火箭的设计 B组 能力进阶 C组 思维拔高 人类对月球和行星的探测知识点1 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 2．2024年，我国首次实现月球背面采样的探测器是 （　　） A．嫦娥五号 B．嫦娥六号 C．天问一号 D．玉兔二号 我国航天事业的成就知识点2 3．1992年，我国正式确认中国载人航天工程“三步走”发展战略。中国载人航天工程三步走战略的第一步是（　　） A．建造载人空间站 B．实现载人飞船与空间飞行器交会对接 C．发射载人飞船，开展空间实验 D．进行深空探测 4．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够登陆月球或达到太阳系的某些行星 水火箭的设计知识点3 5．某校项目化实验小组的同学利用可乐瓶等材料制作水火箭（如图甲所示），并进行飞行高度测试实验。水火箭的结构如图乙所示。 实验过程：将水火箭竖立于地面，用打气筒通过打气管向瓶内打气。当瓶内压强足够大时，瓶塞脱落，瓶内的水向下喷出，水火箭便接近竖直向上飞。 （1）实验中无法直接测量水火箭竖直上升的最大高度，可以转换为测量　 　 来间接反映这个高度。 （2）如图丙所示，小组同学用频闪照相机拍下了水火箭从A处起飞，到C处达到最高点的运动情况。照相机每隔0.2s曝光一次，从照片可以看出，水火箭运动情况是　 　 （选填“匀速”或“变速”）直线运动。 （3）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 火箭能顺利升空，在空中的上升时间＞6s 火箭能顺利升空，在空中的上升时间3s≤t＜6s 火箭能顺利升空，在空中的上升时间t＜3s或不能升空 图丁是小组同学实验时水火箭的速度和时间的关系，请结合评价量表的功能性指标，对该水火箭进行评价并说明理由：　 　 。 6．水火箭翱翔，青春梦启航。在科技节上，科学兴趣小组同学进行了水火箭发射比赛。如图甲所示是水火箭的发射装置，如图乙所示是水火箭的结构示意图。 【起飞原理】在瓶中装适量的水，拧紧螺纹喷嘴后将水火箭置于发射架上，用打气筒向瓶内打气，瓶内上方气体压强达到一定程度后，可以启动拉线发射器使螺纹喷嘴与阀门脱离，高压气体将水从瓶口压出的同时，瓶就飞向高空。为了在比赛中获得胜利，科技小组的同学们对“水火箭能飞行的最大高度与哪些因素有关”做出了如下猜想（不考虑水火箭容积变化和空气阻力的变化）： 小滨猜想：水火箭射程与瓶内液体占总体积比例；小江猜想：瓶内加液体的质量有关； 小钱猜想：可能与　 有关； （1）水火箭的头部通常做成流线型，是为了　 　 。发射水火箭时，用打气筒把气体打入密闭容器，使得容器内空气的气压增大，启动开关，水火箭向下喷水从而获得升空的动力，这是因为　 　 的； （2）实验中无法直接测量水火箭竖直上升的最大高度，但可以通过测量水火箭从发射到落地的时间来进行比较，这种科学方法为　 　 。 （3）为了探究小江的猜想，某同学认为本实验用相同装置，只用水进行实验，通过改变水的体积来改变质量。从控制变量的角度判断该同学的观点是否合理并说明理由：　 　 。 7．我国探月工程显示：月球表面有着较厚的“月壤”（岩石风化物），影响“月壤”形成的因素最有可能的是（　　） A．生物 B．流水 C．风力 D．温度 8．2021年10月16日，神舟十三号数人飞船发射取得圆满成功，此次执行任务的三位宇航员分别是（　　） A．翟志刚，王亚平、叶光富 B．聂海胜、刘伯明、新洪波 C．景海图、刘洋、刘旺 D．聂海胜、张晓光、王亚平 9．近年来，我国太空探索取得了令人瞩目的成就。2022年，中国空间站全面建成；2024年6月25日，嫦娥六号任务圆满成功，实现世界首次月球背面成功采集月壤。中国空间站被命名为（　　） A．“天宫”空间站 B．“祝融号” C．“东方红三号” D．“神舟五号” 10．近年来，我国太空探索取得了令人瞩目的成就。2022年，中国空间站全面建成；2024年6月25日，嫦娥六号任务圆满成功，实现世界首次月球背面成功采集月壤。“嫦娥六号”探月任务的主要意义有（　　） ①人类已经可以实现月球移民 ②推动科技进步 ③探索月球自然环境 ④用月壤肥田 A．①② B．①③ C．②③ D．②④ 11.2025年4月25日，神舟二十号航天员顺利进驻中国空间站，并在中国空间站执行任务。中国空间站在距离地面约400千米的轨道上环绕地球运行。读下图，完成下面小题。 我国进行太空探索的意义是（　　） A．开发宇宙资源，尽快实现地外移民 B．主导太空军事化，提升国家战略优势 C．促进科技进步，探索宇宙环境对地球的影响 D．完全解决地球资源短缺和环境污染 12．下列关于月球和火星的探索，描述错误的是（　　） A．我国月球探测过程——“嫦娥工程”分为“无人月球探测”“载人登月”和“建立月球基地”三个阶段 B．目前，我国已建立完整的月球基地，用于开展月球探测以及相关技术实验验证 C．中国行星探测任务被命名为天问系列，首次火星探测任务被命名为“天问一号” D．我国是世界上第二个独立掌握火星着陆巡视探测技术的国家 13．目前，我国许多船只都安装了北斗卫星导航系统，船员可利用北斗卫星导航系统进行导航，但用指南针和观星的方法导航仍然是船员必须掌握的基本技能。这说明（　　） A．技术的发展是必然的，与人们的需求无关 B．技术的发展对提升船只航行安全作用不大 C．利用北斗卫星导航系统进行导航的技术还不够先进 D．现代导航技术的发展不能完全取代原有技术 14．某项目化学习小组利用可乐瓶等材料制作水火箭（如图甲），进行飞行高度测试实验。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，当瓶内压强足够大时，瓶塞脱落，瓶内的水向下喷出，水火箭接近竖直向上飞。 （1）瓶内的水向下喷出，水火箭就接近竖直向上飞，请解释原因　 　 。 （2）为比较2个水火箭哪一个竖直上升的高度更高，实验中无法直接测量水火箭竖直上升的最大高度，可以转换为　 　 来间接比较这个高度。 （3）如图丙所示，小组同学用频闪照相机拍下了水火箭从A处起飞，到C处达到最高点的运动情况，照相机每隔0.2秒曝光一次，从拍摄的照片分析，再结合图丁，可判断C点的速度为　 　 。 （4）下表是小组同学制作的水火箭的功能评价量表 指标 优秀 合格 待改进 功能性 火箭能顺利升空，空中的上升时间t≥6秒 火箭能顺利升空，空中的上升时间3秒≤t＜6秒 火箭能顺利升空，空中的上升时间t＜3秒或不能升空 小组同学借助手机的速度监测软件，获得了某次水火箭发射过程中的速度和时间的关系图像，如图丁所示。据此，该水火箭功能指标被评为优秀，理由是　 　 。 15．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： 。 16．“制作水火箭”是一项深受学生喜欢的科技活动，某学习小组制作的水火箭如图所示，其发射原理是通过打气使火箭内胆空气压力增大，当气压增大到一定值时，打开开关发射，水向后喷出，水火箭获得推力向上射出。 （1）水火箭安装导流罩的目的是　 　 ； （2）“水向下喷出，水火箭获得推力向上射出”，所包含的科学原理是　 　 ； （3）使用相同的水火箭和相同的水量，测量瓶内气压分别为2.4、2.6、2.8、3.0、3.2个标准大气压时水火箭的最高飞行高度，测得数据如下表。 气压（105Pa） 2.4 2.6 2.8 3.0 3.2 高度（m） 6 8 15 20 21 分析表中数据，可初步得到的结论是：当火箭内胆中水量相同时，　 　 。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第4节 空间探索 目 录 A组 巩固过关 知识点1：人类对月球和行星的探测 知识点2：我国航天事业的成就 知识点3：水火箭的设计 B组 能力进阶 C组 思维拔高 人类对月球和行星的探测知识点1 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 【解答】解：我国嫦娥工程的三个阶段分别是：无人月球探测、载人登月、建立月球基地；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，我国已经完成了“绕、落、回”的无人月球探测任务，后续将逐步推进载人登月和建立月球基地的计划。 故选：A。 2．2024年，我国首次实现月球背面采样的探测器是 （　　） A．嫦娥五号 B．嫦娥六号 C．天问一号 D．玉兔二号 【答案】B 【解答】解：A．嫦娥五号实现了中国首次月面采样返回任务，但不是在月球背面采样，故A错误； B．嫦娥六号在2024年首次实现月球背面采样，故B正确； C．天问一号是中国首次火星探测任务的探测器，与月球背面采样无关，故C错误； D．玉兔二号是嫦娥四号任务月球车，主要是在月球背面巡视探测，不负责采样，故D错误； 故选：B。 我国航天事业的成就知识点2 3．1992年，我国正式确认中国载人航天工程“三步走”发展战略。中国载人航天工程三步走战略的第一步是（　　） A．建造载人空间站 B．实现载人飞船与空间飞行器交会对接 C．发射载人飞船，开展空间实验 D．进行深空探测 【答案】C 【解答】解：A．建造载人空间站，属于载人航天工程第三步任务，故A错误； B．实现载人飞船与空间飞行器交会对接，属于第二步任务，突破出舱、交会对接技术，发射空间实验室，故B错误； C．第一步目标：发射载人飞船，建成试验性载人飞船工程，开展空间应用实验，神舟五号就属于第一步任务，故C正确； D．进行深空探测不属于载人航天“三步走”战略的内容，故D错误； 故选：C。 4．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够登陆月球或达到太阳系的某些行星 【答案】C 【解答】解：A.我国明朝时期的万户进行了飞天尝试，他坐在绑有火箭的椅子上，手持风筝，是世界上利用火箭升空的第一人，这一说法是正确的，A选项不符合题意； B.火箭是通过向后喷射高温高压气体，利用气体的反作用力获得向前的动力；气球在充气后释放，空气向后喷出，气球借助反作用力向前运动，二者工作原理相似，B选项不符合题意； C.火箭燃料仓中的燃料耗尽后，燃料仓的质量会成为火箭继续飞行的负担，为了提高火箭的性能，一般会抛弃燃料仓，而不是保留，C选项说法错误，C符合题意。 D.20世纪末，随着科技的发展，科学家利用火箭发射宇宙飞船，已经实现了登陆月球，并且宇宙飞船也能够达到太阳系的某些行星进行探测等活动，D选项不符合题意。 故选：C。 水火箭的设计知识点3 5．某校项目化实验小组的同学利用可乐瓶等材料制作水火箭（如图甲所示），并进行飞行高度测试实验。水火箭的结构如图乙所示。 实验过程：将水火箭竖立于地面，用打气筒通过打气管向瓶内打气。当瓶内压强足够大时，瓶塞脱落，瓶内的水向下喷出，水火箭便接近竖直向上飞。 （1）实验中无法直接测量水火箭竖直上升的最大高度，可以转换为测量　 　 来间接反映这个高度。 （2）如图丙所示，小组同学用频闪照相机拍下了水火箭从A处起飞，到C处达到最高点的运动情况。照相机每隔0.2s曝光一次，从照片可以看出，水火箭运动情况是　 　 （选填“匀速”或“变速”）直线运动。 （3）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 火箭能顺利升空，在空中的上升时间＞6s 火箭能顺利升空，在空中的上升时间3s≤t＜6s 火箭能顺利升空，在空中的上升时间t＜3s或不能升空 图丁是小组同学实验时水火箭的速度和时间的关系，请结合评价量表的功能性指标，对该水火箭进行评价并说明理由：　 　 。 【答案】（1）水火箭从发射到落回地面所用的时间； （2）变速； （3）优秀；由图丁可知该水火箭在空中上升时间为8s，大于6s，符合优秀标准 【解答】解：（1）最大高度无法直接测量，由转换法可知，水火箭上升的最大高度越大，它从发射到落回地面经历的时间越长，因此可以转换为测量水火箭从发射到落回地面所用的时间间接反映该高度。 （2）频闪照片中照相机每隔0.2s曝光一次，相邻位置对应的时间间隔相等；从A到C上升过程中，水火箭在相同时间内通过的路程不相等，由可知速度发生变化，因此水火箭做变速直线运动。 （3）评价量表的功能性指标中优秀要求为上升时间 t 大于 6s；图丁为速度—时间图像，水火箭到达最高点时速度减为零，由图丁可读出该水火箭的上升时间为 8s，满足 8s 大于 6s，所以评价为优秀，理由是在空中的上升时间达到 8s，超过优秀标准 6s。 故答案为： （1）水火箭从发射到落回地面所用的时间； （2）变速； （3）优秀；由图丁可知该水火箭在空中上升时间为8s，大于6s，符合优秀标准。 6．水火箭翱翔，青春梦启航。在科技节上，科学兴趣小组同学进行了水火箭发射比赛。如图甲所示是水火箭的发射装置，如图乙所示是水火箭的结构示意图。 【起飞原理】在瓶中装适量的水，拧紧螺纹喷嘴后将水火箭置于发射架上，用打气筒向瓶内打气，瓶内上方气体压强达到一定程度后，可以启动拉线发射器使螺纹喷嘴与阀门脱离，高压气体将水从瓶口压出的同时，瓶就飞向高空。为了在比赛中获得胜利，科技小组的同学们对“水火箭能飞行的最大高度与哪些因素有关”做出了如下猜想（不考虑水火箭容积变化和空气阻力的变化）： 小滨猜想：水火箭射程与瓶内液体占总体积比例；小江猜想：瓶内加液体的质量有关； 小钱猜想：可能与　 有关； （1）水火箭的头部通常做成流线型，是为了　 　 。发射水火箭时，用打气筒把气体打入密闭容器，使得容器内空气的气压增大，启动开关，水火箭向下喷水从而获得升空的动力，这是因为　 　 的； （2）实验中无法直接测量水火箭竖直上升的最大高度，但可以通过测量水火箭从发射到落地的时间来进行比较，这种科学方法为　 　 。 （3）为了探究小江的猜想，某同学认为本实验用相同装置，只用水进行实验，通过改变水的体积来改变质量。从控制变量的角度判断该同学的观点是否合理并说明理由：　 　 。 【答案】可能与瓶内气体的压强（或打气次数）；（1）减小空气阻力；物体间力的作用是相互的；（2）转换法；（3）不合理；因为通过改变水的体积来改变质量时，瓶内液体占总体积的比例也同时发生了改变，没有控制液体体积比例这一变量相同，无法得出水火箭飞行高度与液体质量的准确关系。 【解答】解：在水火箭实验中，除了“瓶内液体占总体积的比例（装水量）”和“液体质量”之外，影响飞行高度的常见因素还有： 瓶内气体的压强（或打气的次数）：打气越多，瓶内气压越大，水喷出时的反作用力越大； 水火箭的总质量（或空瓶的质量）：在推力相同的情况下，火箭越轻，获得的加速度越大； 发射角度：探究不同仰角对射程或高度的影响。 （1）第一空考察空气动力学常识。流线型设计的主要作用是减小物体在空气中运动时受到的阻力。 第二空考察力的相互作用原理。水火箭向下喷水，给水一个向下的作用力；根据牛顿第三定律，水同时给水火箭一个向上的反作用力，正是这个力推动火箭升空。 （2）在物理实验中，当某个物理量（如最大高度）难以直接测量时，我们通常会寻找一个与之相关且容易测量的物理量（如飞行时间）来间接反映它。这种将不易观测的量转化为容易观测的量的方法，在物理学中称为“转换法”。 （3）判断：不合理。 理由分析：小江的猜想是探究“最大高度与瓶内加液体的质量”的关系。根据控制变量法，在探究质量对高度的影响时，必须保证其他可能影响高度的因素（如瓶内液体的体积比例、打气次数/初始气压等）保持不变。 如果“只用水进行实验，通过改变水的体积来改变质量”，那么在改变水的质量的同时，也改变了水在瓶内所占的体积比例。这就导致“质量”和“液体占总体积比例”两个变量同时发生了改变，无法判断水火箭飞行高度的变化究竟是由质量变化引起的，还是由液体体积比例变化引起的，违背了控制变量法的原则。 故答案为：可能与瓶内气体的压强（或打气次数）；（1）减小空气阻力；物体间力的作用是相互的；（2）转换法；（3）不合理；因为通过改变水的体积来改变质量时，瓶内液体占总体积的比例也同时发生了改变，没有控制液体体积比例这一变量相同，无法得出水火箭飞行高度与液体质量的准确关系。 7．我国探月工程显示：月球表面有着较厚的“月壤”（岩石风化物），影响“月壤”形成的因素最有可能的是（　　） A．生物 B．流水 C．风力 D．温度 【答案】D 【解答】解：人类在探月过程中发现，月球表面覆盖着厚厚的月壤，月壤的形成主要是由于没有大气，月球表面昼夜温差过大造成的。 故选：D。 8．2021年10月16日，神舟十三号数人飞船发射取得圆满成功，此次执行任务的三位宇航员分别是（　　） A．翟志刚，王亚平、叶光富 B．聂海胜、刘伯明、新洪波 C．景海图、刘洋、刘旺 D．聂海胜、张晓光、王亚平 【答案】A 【解答】解：2021年10月16日凌晨，神舟十三号载人飞船在酒泉卫星发射中心点火升空，神舟十三号是中国载人航天工程发射的第十三艘飞船，是中国空间站关键技术验证阶段第六次飞行，担任此次航天任务的宇航员是翟志刚、王亚平、叶光富，由翟志刚担任指令长，A符合题意。 故选：A。 9．近年来，我国太空探索取得了令人瞩目的成就。2022年，中国空间站全面建成；2024年6月25日，嫦娥六号任务圆满成功，实现世界首次月球背面成功采集月壤。中国空间站被命名为（　　） A．“天宫”空间站 B．“祝融号” C．“东方红三号” D．“神舟五号” 【答案】A 【解答】解：中国空间站被命名为“天宫”空间站，A正确；“祝融号”是我国首辆火星车，B错误；“东方红三号”是我国研制的第二代实用通信卫星，C错误；“神舟五号”是我国首艘载人航天飞行器，D错误。 故选：A。 10．近年来，我国太空探索取得了令人瞩目的成就。2022年，中国空间站全面建成；2024年6月25日，嫦娥六号任务圆满成功，实现世界首次月球背面成功采集月壤。“嫦娥六号”探月任务的主要意义有（　　） ①人类已经可以实现月球移民 ②推动科技进步 ③探索月球自然环境 ④用月壤肥田 A．①② B．①③ C．②③ D．②④ 【答案】C 【解答】解：目前人类的技术和条件远未达到月球移民的程度，故①错误； 探月任务涉及航天、材料、通信等多个领域，能够带动相关技术的突破与创新，故②正确； 通过采集月壤样本，可以研究月球的地质演化、物质组成，深化对月球的科学认知，故③正确； 月壤不含适合地球农作物生长的养分，且运输和使用成本极高，不具备实际农业价值，故④错误。 故选：C。 11.2025年4月25日，神舟二十号航天员顺利进驻中国空间站，并在中国空间站执行任务。中国空间站在距离地面约400千米的轨道上环绕地球运行。读下图，完成下面小题。 我国进行太空探索的意义是（　　） A．开发宇宙资源，尽快实现地外移民 B．主导太空军事化，提升国家战略优势 C．促进科技进步，探索宇宙环境对地球的影响 D．完全解决地球资源短缺和环境污染 【答案】C 【解答】解：我国太空探索的核心意义是促进科技进步，探索宇宙环境对地球的影响，C正确；目前技术无法实现尽快实现地外移民，A错误；我国一贯主张和平利用太空，反对太空军事化，B错误；太空探索不能“完全解决”地球的资源短缺和环境污染，表述过于绝对，D错误。 故选：C。 12．下列关于月球和火星的探索，描述错误的是（　　） A．我国月球探测过程——“嫦娥工程”分为“无人月球探测”“载人登月”和“建立月球基地”三个阶段 B．目前，我国已建立完整的月球基地，用于开展月球探测以及相关技术实验验证 C．中国行星探测任务被命名为天问系列，首次火星探测任务被命名为“天问一号” D．我国是世界上第二个独立掌握火星着陆巡视探测技术的国家 【答案】B 【解答】解：2004年，中国正式开展月球探测工程，并命名为“嫦娥工程”。嫦娥工程分为“无人月球探测”、“载人登月”、“建立月球基地”三个阶段；中国正在积极推进载人月球探测任务，但并未建立完整的月球基地；中国行星探测任务被命名为天问系列，首次火星探测任务被命名为“天问一号”；我国是世界上第二个独立掌握火星着陆巡视探测技术的国家。 故选：B。 13．目前，我国许多船只都安装了北斗卫星导航系统，船员可利用北斗卫星导航系统进行导航，但用指南针和观星的方法导航仍然是船员必须掌握的基本技能。这说明（　　） A．技术的发展是必然的，与人们的需求无关 B．技术的发展对提升船只航行安全作用不大 C．利用北斗卫星导航系统进行导航的技术还不够先进 D．现代导航技术的发展不能完全取代原有技术 【答案】D 【解答】解：A、技术发展的根本动力是人类的需求。比如人们为了更便捷地出行，发明了汽车、飞机等交通工具；为了更高效地通信，发展了移动通信技术等。北斗卫星导航系统的出现也是因为人们对更精准、更可靠导航的需求，所以技术发展与人们的需求密切相关，A选项说法错误。 B、北斗卫星导航系统能为船只提供高精度的定位、导航等功能，大大提升了船只航行的安全性，如在复杂气象条件下能更准确地确定位置，避免触礁等危险，说其对提升船只航行安全作用不大是错误的，B选项说法错误。 C、北斗卫星导航系统是我国自主建设、独立运行的全球卫星导航系统，技术先进，能为全球用户提供高精度、高可靠的定位、导航和授时服务，C选项说法错误。 D、虽然有了先进的北斗卫星导航系统，但指南针和观星等传统导航方法仍作为船员必须掌握的基本技能，这表明现代先进技术的发展并不能完全替代原有的技术。因为在一些特殊情况下，如卫星信号受干扰等，传统导航方法可能会发挥重要作用，D选项说法正确。 故选：D。 14．某项目化学习小组利用可乐瓶等材料制作水火箭（如图甲），进行飞行高度测试实验。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，当瓶内压强足够大时，瓶塞脱落，瓶内的水向下喷出，水火箭接近竖直向上飞。 （1）瓶内的水向下喷出，水火箭就接近竖直向上飞，请解释原因　 　 。 （2）为比较2个水火箭哪一个竖直上升的高度更高，实验中无法直接测量水火箭竖直上升的最大高度，可以转换为　 　 来间接比较这个高度。 （3）如图丙所示，小组同学用频闪照相机拍下了水火箭从A处起飞，到C处达到最高点的运动情况，照相机每隔0.2秒曝光一次，从拍摄的照片分析，再结合图丁，可判断C点的速度为　 　 。 （4）下表是小组同学制作的水火箭的功能评价量表 指标 优秀 合格 待改进 功能性 火箭能顺利升空，空中的上升时间t≥6秒 火箭能顺利升空，空中的上升时间3秒≤t＜6秒 火箭能顺利升空，空中的上升时间t＜3秒或不能升空 小组同学借助手机的速度监测软件，获得了某次水火箭发射过程中的速度和时间的关系图像，如图丁所示。据此，该水火箭功能指标被评为优秀，理由是　 　 。 【答案】（1）物体间力的作用是相互的；（2）水火箭从发射到落地的时间；（3）0；（4）由图丁知该水火箭在空中的飞行时间等于8秒，由评价指标中优秀的标准知该水火箭为优秀。 【解答】解：（1）瓶内的水向下喷出，水火箭给水一个向 下的力，由于物体间力的作用是相互的，水给水火箭一个向上的力，水火箭向上运动。 （2）火箭上升的高度越高，到落地时所需的时间就越大，所以实验中可以测量水火箭从发射到落地的时间来间接反映这个高度。 （3）如图丙所示，因照相机每隔0.2s曝光一次，从他拍下的照片可以看出，在水火箭上升过程中，路程先增加后减小，根据知，水火箭速度先增加后减小，到达C点时，最高点速度刚好为0。 （4）图丁知该水火箭在空中的飞行时间等于8秒，由评价指标中优秀的标准知该水火箭为优秀。 故答案为：（1）物体间力的作用是相互的；（2）水火箭从发射到落地的时间；（3）0；（4）由图丁知该水火箭在空中的飞行时间等于8秒，由评价指标中优秀的标准知该水火箭为优秀。 15．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。 【解答】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）测试时，水火箭向上运动过程中受到非平衡力作用，理由：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）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。 故答案为：（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。 16．“制作水火箭”是一项深受学生喜欢的科技活动，某学习小组制作的水火箭如图所示，其发射原理是通过打气使火箭内胆空气压力增大，当气压增大到一定值时，打开开关发射，水向后喷出，水火箭获得推力向上射出。 （1）水火箭安装导流罩的目的是　 　 ； （2）“水向下喷出，水火箭获得推力向上射出”，所包含的科学原理是　 　 ； （3）使用相同的水火箭和相同的水量，测量瓶内气压分别为2.4、2.6、2.8、3.0、3.2个标准大气压时水火箭的最高飞行高度，测得数据如下表。 气压（105Pa） 2.4 2.6 2.8 3.0 3.2 高度（m） 6 8 15 20 21 分析表中数据，可初步得到的结论是：当火箭内胆中水量相同时，　 　 。 【答案】（1）减小空气阻力；（2）力的作用是相互的；（3）胆内气压越大，水火箭飞行的高度越高。 【解答】解：（1）水火箭安装导流罩，是为了通过流线型外形减少空气冲击和乱流，降低飞行阻力，从而飞得更高、更稳。 （2）水火箭向后喷水时，水受到火箭的推力向后运动；根据力的作用是相互的，水会给火箭一个大小相等、方向相反的反作用力，推动火箭向上射出。 （3）在水火箭装水量相同的条件下，瓶内气压从2.4个标准大气压逐渐增大到3.2个标准大气压的过程中，水火箭的最高飞行高度也随之从6m逐步上升至21m，二者呈现出明显的正相关趋势；这是因为瓶内气压越高，对喷出的水的作用力就越大，水向后喷出的速度和动量也随之增大，根据力的作用是相互的，水给火箭的反作用力也就越强，火箭获得的初速度越大，克服空气阻力上升的高度也就越高，因此在实验的气压范围内，随着瓶内气压的升高，水火箭的飞行高度整体呈上升趋势。 故答案为：（1）减小空气阻力；（2）力的作用是相互的；（3）胆内气压越大，水火箭飞行的高度越高。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $