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為什么說神舟七號飛船宇航員翟志剛19分35秒在太空行走9165公里？
已知神舟七號飛船的飛行高度為340km，飛行周期為80min，地球半徑為6400km．
據(jù)媒體報道：2008年9月27日，神舟七號飛船運行第29圈，經(jīng)地面指揮部決策，確認(rèn)由航天員翟志剛、劉伯明執(zhí)行空間出艙活動任務(wù)．經(jīng)多次狀態(tài)檢查及確認(rèn)，在神舟七號飛船進(jìn)入遠(yuǎn)望三號船測控區(qū)時，北京航天飛行控制中心于16時34分向航天員下達(dá)出艙指令．16時35分，翟志剛經(jīng)過努力開啟軌道艙艙門，穿著我國研制的“飛天”艙外航天服以頭先出的方式實施出艙活動．北京飛控中心指控大廳前方大屏幕顯示出從神舟七號飛船上傳回的畫面，翟志剛面向安裝在飛船推進(jìn)艙的攝像機揮手致意，向全國人民問好，向全世界人民問好．接著，他接過劉伯明遞上的五星紅旗揮舞搖動．隨后，他朝軌道艙固體潤滑材料試驗樣品安裝處緩緩移動，取回樣品，遞給航天員劉伯明．按照預(yù)定路線，翟志剛在艙外進(jìn)行了出艙活動．在完成各項任務(wù)后，翟志剛以腳先進(jìn)的方式返回軌道艙，關(guān)閉軌道艙艙門，完成了艙門檢漏工作．根據(jù)航天員報告情況和對航天員生理數(shù)據(jù)判讀表明，翟志剛、劉伯明身體狀況良好．整個出艙活動持續(xù)時間25分23秒，其中，在太空行走19分35秒，總里程9165公里，空間出艙活動獲得成功（附圖）．
有人不禁要問，世界跑得最快的人（100米世界冠軍），跑100米尚且用9.6秒多，也就是說，按這個速度，他19分35秒，才跑12公里，為什么說翟志剛能“跑”這么快呢？

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一、選擇題(每小題4分，共40分)

題號

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

答案

C

B

A

BC

C

D

BD

D

ABD

B

二、實驗題(16分)

l、(1)C  (2分)

(2)(每空1分)

次數(shù)

1

2

3

4

橡皮筋對小車做功

小車速度

1.42

1.73

2.00

3.00

物體做功與速度的平方成正比(2分)

2、(1)  0．572.-0．577mm(2分)

(2)畫出測量繞組的電路圖(轉(zhuǎn)子用電阻表示)(4分)

(3)πRd/4(2分)

三、計算題：本題共4小題，共計44分．解答時請寫出必要的文字說明、方程式和重要的

演算步驟只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的題．答案中必須明確寫出數(shù)值和單位

1、(10分)解：(1)由運動學(xué)公式得

                                                              2分

    =9(m)                                                                1分

    (2)由牛頓第二定律得

沿斜面方向上：mgsin+f=ma             (1)                                2分

垂直斜面方向上：mgcos-N=0            (2)                                2分

又：f=N                              (3)                                1分

由（1）（2）（3）得：=0.25                                                2分

2、（12分）解：（1）在偏轉(zhuǎn)電場中小球做類平拋運動

由牛頓第二定律得mg-qU/d=ma       (1)                                     2分

由運動學(xué)公式得d/2=1/2at,          (2)                                     1分

由（1）（2）（3）得    U=md(gL-dv)/qL                                2分

       （2）由動能定理得    Fd/2=E-1/2mv       （4）               3分

                            F=ma                    (5)                 1分

由（2）（3）（4）（5）得     E=1/2vo(1+d/L)                            2分

3、（10分）解：質(zhì)點的運動可分為三個過程：

   第一過程：質(zhì)點做平拋運動。設(shè)輕繩剛好伸直時，質(zhì)點的速度為v，由動能定理得

  mg×L=mVmV                            2分

   解得V=。                                                   2分

  第二過程：繩繃直過程。繩繃直時，繩剛好水平，如圖所示，由于繩不可伸長，故繩繃直時，V損失，質(zhì)點僅有速度V。

                                           1分

則。                                             1分

第三過程：小球在豎直平面內(nèi)做圓周運動。設(shè)質(zhì)點到達(dá)O點正下方時，速度為V，根據(jù)機械能守恒守律有：

                  L                            2分

設(shè)此時繩對質(zhì)點的拉力為T，則T-mg=m,聯(lián)立解得：T=。         2分

4、解：（12分）解：（1）由V―t圖像可知小車在10s末停止遙控自由滑行，它的加速度大小                         a                                 2分

   對小車受力分析，由牛頓第二定律得：f=ma=1×2=2(N)                  2分

      （2）由題意可知t內(nèi)小和牽引力的功率保持不變，且7s―10s為勻速直線運動。所以                                    1分

       （3）由題意可知小車在0―t內(nèi)做勻加速直線運動，在t=t時v=3m/s，P=12W，

        F=P/v=12/3=4(N)                                                   1分

         由牛頓第二定律得：F ― f = ma     a=2m/s                     1分

         由勻加速直線運動速度公式得：v=at    代入有關(guān)數(shù)據(jù)得t=1.5s        1分

         在這段時間內(nèi)發(fā)生的位移S=1/2at=2.25(m)                        1分

         由題意可知小車在t――7s內(nèi)做加速直線運動，由動能定理得

          Pt ― fS=1/2,mv ― 1/2mv                                 1分

          代入有關(guān)數(shù)據(jù)得 S=26.25(m)                                     1分

   小車在加速運動過程中的總位移S=S+S=28.5(m)                          1分