【物理知识】《流浪地球2》里比科幻更“硬核”的物理知识! |
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可能有些高一同学会说,求加速度当然要用 牛顿第二定律呀!但请大家注意,在如此大的加速度下, 10秒左右人就会彻底晕厥。与此同时,随着离地表越来越远,引力越来越小,支持力也会变化。 所以很多问题不是简单套用两三个公式可以解决的哦! 2. 比结合能与重核聚变 《流浪地球2》中,人类为了推动地球,人们一共建造了一万两千台行星发动机,其中一万台建在北半球用于推进,两千台建在赤道附近用于转向。这些发动机的高度超过一万米,占地面积约1千平方公里,非常巨大。 这么巨大的推力,要从哪里获得能量呢?《流浪地球》假想了一种技术——重核聚变。什么是核反应?原子核由质子和中子构成, 它们统称为核子。核子结合成原子核会释放能量。在核反应过程中,核子的结合方式会发生改变,这种结合方式重组的过程伴随着能量变化。 如果某个核反应吸收能量,那说明初态比末态的能量低,如果核反应释放能量,那说明初态比末态的能量高。 由于核反应中核子数守恒,我们把一个原子核结合时所释放能量除以它的核子数,从而定义出在该核中核子的平均结合能。平均结合能越大,说明核子具有的能量越低,反应活性就越差。而平均结合能越小,核子具有的能量就越高,更容易发生核反应。 下面“硬核”物理知识挑战赛正式开始!希望大家发挥自己的聪明才智与物理学知识,与你的小伙伴共同探究!探究与解答出的答案。 1、下列哪一位物理学家被称为“天空的执法者” ( ) A、开普勒 B、哥白尼 C、布鲁诺 D、伽利略 2、古代人们缺乏推算地球年龄的科学方法,地球的年龄对当时的人们始终是一个未解之谜。你知道我们人类住的地球现在大约的年龄是( ) A、4600万年 B、46000万年 C、460000万年 D、4600000万年 3、建造一条能通向太空的电梯(如图所示),是人们长期的梦想。材料的力学强度是材料众多性能中被人们极为看重的一种性能,目前已发现的高强度材料碳纳米管的抗拉强度是钢的100倍,密度是其1/6,这使得人们有望在赤道上建造垂直于水平面的“太空电梯”。假设太空电梯向上匀速运动,它从地面上带了重25N的植物种子,当太空电梯上升到某高度时发现种子的重力变成了16N,已知地球半径为R,不考虑地球自转,则此时太空电梯距离地面约为( ) A、R B、R/4 C、R/8 D、R/16 4、当航天器载着航天员围绕地球做匀速圆周运动时,如图,r为航天器中的航天员到地心的距离,R为地球半径,α-r图像中的图线A表示地球引力对航天员产生的加速度大小与r的关系,图线B表示航天员由于地球自转而产生的向心加速度大小与r的关系,关于相对地面静止在不同高度的航天器中的航天员,地面附近重力加速度g取10,地球自转角速度=7.3×10-5,地球半径R=6.4×103km。下面说法正确的有( ) A.随着r增大,航天员受到的航天器的支持力减小 B.航天员在r=R处的线速度等于第一宇宙速度 C.图中r0为地球同步卫星的轨道半径 D.航天器距离地面高度为6.6R时,航天器相对于地球静止 5、《流浪地球2》中,人类为了推动地球,人们一共建造了一万两千台行星发动机,其中一万台建在北半球用于推进,两千台建在赤道附近用于转向。这些发动机的高度超过一万米,占地面积约1千平方公里,非常巨大,这么巨大的推力,要从哪里获得能量呢? 《流浪地球2》假想了一种技术——重核聚变,关于核反应( ) A. 核子结合成原子核时,要克服核力做功,从外界吸收能量 B. 核子结合成原子核时,核子间的核力做正功,向外界释放能量 C. 原子核分解为核子时,总质量数减少,向外界释放能量 D. 原子核分解为核子时,总质量数增加,从外界吸收能量 6、由于核反应中核子数守恒,我们把一个原子核结合时所释放能量除以它的核子数,从而定义出在该核中核子的平均结合能。平均结合能越大,说明核子具有的能量越低,反应活性就越差。而平均结合能越小,核子具有的能量就越高,更容易发生核反应。利用核能也是当今世界解决能源问题的一个重要方向。原子核的比结合能随质量数变化的曲线如图所示,根据该曲线判断正确的是 A. 核比核更稳定 B. 核的结合能约为 C. 两个核结合成核时释放能量约为 D. 核和核的平均核子质量相等 7、《流浪地球2》中,太阳的剧烈活动引起了一系列的灾难。实际上地球常常会受到太阳活动影响,我们能看到地球两级有绚丽的极光就是其中之一。极光是由来自宇宙空间的高能带电粒子流进入地极附近的大气层后,由于地磁场的作用而产生的。如图所示,科学家发现并证实,这些高能带电粒子流向两极做螺旋运动,旋转半径不断减小。此运动形成的原因是( ) A、洛伦兹力对粒子做负功,使其动能减小 B、空气阻力对粒子做负功,使其动能减小 C、与空气分子碰撞过程中粒子的带电量减少 D、越接近两极,地磁场的磁感应强度越小 8、流浪地球计划中,地球为了逃离太阳系,设定了一个飞往木星的冒险轨道,差点毁掉地球。这种冒险的原因是为了利用木星给地球加速。这种加速的方式俗称引力弹弓(gravitational slingshot)或者叫引力助推(gravity assist)。引力弹弓一般发生在一对重量相差悬殊的天体之间.假设在光滑水平面上,一质量为、速度大小为的球与质量为静止的球碰撞后,球的速度方向与碰撞前相反,则碰撞后球的速度大小可能是( ) 你还需要哪些物理干货? 留言区见~ 文章来源:67高中学习,转载旨在分享,如有侵权请联系删除。 免 责 声 明 : 自 媒 体 综 合 提 供 的 内 容 均 源 自 自 媒 体 , 版 权 归 原 作 者 所 有 , 转 载 请 联 系 原 作 者 并 获 许 可 。 文 章 观 点 仅 代 表 作 者 本 人 , 不 代 表 环 球 物 理 立 场 。 环球物理 ID:huanqiuwuli 环球物理,以物理学习为主题,以传播物理文化为己任。专业于物理,致力于物理!以激发学习者学习物理的兴趣为目标,分享物理的智慧,学会用物理思维去思考问题,为大家展现一个有趣,丰富多彩的,神奇的物理。返回搜狐,查看更多 |
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