超常碰撞

李　勇　付克華　李華君

同學(xué)們可能常聽說汽車相撞、輪船相撞、火車相撞等交通故事，但對(duì)于飛機(jī)被撞、核潛艇相撞、衛(wèi)星相撞等還較為陌生吧。2009年年初，這些事件在不到一個(gè)月的時(shí)間內(nèi)相繼發(fā)生。

原創(chuàng)試題

情景素材一：小鳥撞飛機(jī)

2009年1月15日下午，美國航空公司的一架客機(jī)墜入紐約哈德遜河中，機(jī)上的146名乘客和5名機(jī)組人員全部獲救。據(jù)報(bào)道，這架空客A320飛機(jī)從拉瓜迪亞機(jī)場起飛后不久撞上一群飛鳥，在返回途中墜入哈德遜河中。

1. 鳥一般都在低空飛行，因此飛機(jī)在起降過程中最容易發(fā)生鳥撞機(jī)事故。全世界所有機(jī)場都裝有驅(qū)鳥設(shè)備，語音驅(qū)鳥是其中的一種，它可以模擬各種鳥的天敵叫聲和慘叫聲，它主要模擬天敵聲音的是（）

A. 音色 B. 音調(diào)

C. 響度 D. 頻率

2. 超聲波驅(qū)鳥系統(tǒng)有明顯的驅(qū)鳥效果，它可以隨意調(diào)整發(fā)射角度。下列說法中正確的是（）

A. 超聲波對(duì)飛機(jī)的電磁波有干擾

B. 超聲波驅(qū)鳥系統(tǒng)采用大功率喇叭是為了遠(yuǎn)距離驅(qū)鳥

C. 超聲波驅(qū)鳥系統(tǒng)音頻不斷變換是為了模擬各種天敵的聲音

D. 超聲波的分貝值很大對(duì)工作人員會(huì)造成傷害

3. 美國航空公司的一架客機(jī)在起飛后不久突遇鳥群，雙引擎受損，迫降于哈德遜河中。飛機(jī)入水后，慢慢下沉，機(jī)上人員全部站在飛機(jī)兩邊的機(jī)翼上等待救援。這一過程中，關(guān)于飛機(jī)所受的浮力與重力的關(guān)系，下列說法正確的是（）

A． F_浮=GB． F_浮＞GC． F_浮＜G D． 不能判斷

4. 飛機(jī)落入河后由于__________繼續(xù)向前劃行；劃行過程中，由于受到水的_________，客機(jī)最后停了下來。

5. 客機(jī)與鳥相撞時(shí)，飛機(jī)對(duì)鳥的力___________（選填“大于”、“小于”或“等于”）鳥對(duì)飛機(jī)的力，它們是一對(duì)__________力。

6. 飛機(jī)落入河中時(shí)，發(fā)出了巨大的聲音。當(dāng)時(shí)恰有一位游泳愛好者正在河里游泳，他先后聽到兩次響聲的時(shí)間間隔為10 s，問墜落的客機(jī)離他有多遠(yuǎn)？（聲音在空氣中傳播的速度為340 m/s，聲音在水中傳播的速度為1 500 m/s）

情景素材二：英、法核潛艇相撞

2009年2月3日，英國“前衛(wèi)”號(hào)核潛艇與法國“凱旋”號(hào)核潛艇在大西洋中部相撞，兩艘核潛艇上都攜帶了核武器。一般情況下，兩艘潛艇在同一海域相撞的可能性為幾百萬分之一。

1. 關(guān)于潛艇的上浮和下沉，正確的是（）

A. 上浮時(shí)的浮力增大，下沉?xí)r的浮力減小

B. 潛艇在懸浮和漂浮時(shí)都處于平衡狀態(tài)，因此所受浮力相等

C. 潛艇上浮和下沉?xí)r所受浮力不變，改變的是重力

D. 潛艇上浮靠的是升力

2. 關(guān)于核潛艇和攜帶的核武器，下列說法正確的是（）

A. 核動(dòng)力利用的是核裂變，核武器利用的是核聚變

B. 核動(dòng)力利用的是核聚變，核武器利用的是核裂變

C. 都是利用的核裂變

D. 都是利用的核聚變

3. 光在水中的穿透能力很有限，即使在最清澈的海水中，人們也只能看到水下十幾米到幾十米的物體。關(guān)于光線，下列說法不正確的是（）

A． 光線是人們?yōu)榱诵蜗竺枋龉獾膫鞑ザ⒌睦硐胛锢砟Ｐ?/p>

B． 光線在海水中沿直線傳播

C． 光的傳播速度與介質(zhì)有關(guān)

D． 光線是客觀存在的

4. 這次核潛艇相撞的主要原因是英法核潛艇的噪聲都小到了難以探測的地步，而且都沒有使用聲納。關(guān)于減小噪聲的說法中，你認(rèn)為不現(xiàn)實(shí)的是（）

A. 改進(jìn)動(dòng)力裝置，使它的振動(dòng)幅度減小

B. 將潛艇外層做成真空層

C. 在耳朵處戴上防噪聲耳罩

D. 聲音可以在海水中傳播

5. 英國“前衛(wèi)”號(hào)核潛艇的排水量為16 000噸，則它潛入水中時(shí)，所受到的浮力是__________N，懸浮時(shí)總重量是__________N。

6. 光波在水中衰減較快，一般來說，水下幾十米深處的光線很差；電磁波在水中衰減也很快，而且波長越短，損失越大，即使是大功率的低頻電磁波，也只能傳播幾十米。然而，聲波在水中衰減就慢得多。在深海中爆炸一個(gè)幾千克的炸彈，在兩萬公里外還可以收到信號(hào)，而低頻的聲波還可以穿透海底幾千米的地層。

通過閱讀材料，請(qǐng)你找出我們學(xué)過的物理知識(shí)或規(guī)律。

例如語句：大功率的低頻電磁波；物理知識(shí)：功率、頻率。

語句1：________________________________；

物理知識(shí)：_____________________________。

語句2：________________________________；

物理知識(shí)：_____________________________。

7. 物體在流體（液體和氣體）中運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的阻力叫流體阻力。流體阻力的大小與流體的性質(zhì)相關(guān)，不同流體的性質(zhì)不同。流體阻力的大小還與哪些因素有關(guān)？

（1）請(qǐng)根據(jù)圖3所示的實(shí)例情景，對(duì)影響流體阻力的因素提出一種猜想______________________________。

（注：問題（2）中的猜想除外。）

（2）小明同學(xué)猜想：流體阻力可能與運(yùn)動(dòng)物體表面粗糙程度有關(guān)。于是，他設(shè)計(jì)了如下的實(shí)驗(yàn)方案來驗(yàn)證他的猜想。

①用彈簧測力計(jì)沿水平方向拉一艘表面光滑的模型船在水中運(yùn)動(dòng)，記下彈簧測力計(jì)的示數(shù)F1；

②用彈簧測力計(jì)沿水平方向拉另一艘表面粗糙的模型船在水中運(yùn)動(dòng)，記下彈簧測力計(jì)的示數(shù)F2；

③比較F1、F2的大小，得出結(jié)論。

請(qǐng)你對(duì)小明同學(xué)的實(shí)驗(yàn)方案中存在的問題進(jìn)行評(píng)估，寫出一條評(píng)估意見：____________________________

_________________________________________________

________________________________________________。

8. 如果英法核潛艇因相撞沉入深海，打撈沉船常用的方法之一是浮筒法。這種方法就是把幾個(gè)裝滿水的浮筒沉入水底，綁在沉船兩側(cè)，再用高壓氣體將浮筒中的水排出，在浮力作用下，沉船浮出水面。在海洋打撈中，打撈人員先用聲吶（一種發(fā)射聲波的儀器）探測沉船的深度。在沉船正上方的海面上向沉船發(fā)射聲波，如測得聲波從發(fā)出到接收到反射波的時(shí)間是0.2 s，海水中的聲速為1 500 m/s，海水的密度取1×10³ kg/m³，g取10 N/kg。計(jì)算：

（1）沉船在海水中的深度是多少？

（2）不計(jì)海面大氣壓的的作用，高壓氣體的壓強(qiáng)至少為多少，才能將浮筒中的水排出？

（3）“凱旋”號(hào)核潛艇重1.4萬噸，打撈起這個(gè)沉船，需用體積為200 m³的浮筒60個(gè)，求此核潛艇自身受到的浮力。（浮筒的重力和水的阻力忽略不計(jì)）

情景素材三：美、俄通信衛(wèi)星相撞

2009年2月10日，美國的通信衛(wèi)星與俄羅斯已報(bào)廢的衛(wèi)星在太空中相撞，產(chǎn)生了大量太空垃圾。這是人類歷史上首次衛(wèi)星相撞事故，地點(diǎn)位于西伯利亞上空500英里（約805公里）。

1. 美國衛(wèi)星被撞前在地面500英里上繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)。關(guān)于衛(wèi)星受力的分析中，正確的是（）

A. 衛(wèi)星在太空不受力

B. 衛(wèi)星受平衡力

C. 衛(wèi)星處于平衡狀態(tài)

D. 衛(wèi)星受到地球的吸引力

2. 衛(wèi)星變軌前沿橢圓軌道運(yùn)行，在橢圓軌道上____點(diǎn)的速度最快，在________點(diǎn)的重力勢能最大；在由近地點(diǎn)向遠(yuǎn)地點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過程中，_______能轉(zhuǎn)化為______能。

3. 被撞美國銥星是由66顆相同衛(wèi)星組成的衛(wèi)星群的一部分，它們?nèi)吭诘蛙壍肋\(yùn)行。如果該衛(wèi)星距離地面測控站1 200 km，以20 MHz的頻率發(fā)出電磁波，其波長為______m，信號(hào)到達(dá)地面測控站的時(shí)間為_________s。

4. 衛(wèi)星相撞后會(huì)徹底報(bào)廢，美國科學(xué)家估計(jì)報(bào)廢的衛(wèi)星會(huì)變成上千個(gè)太空碎片，這些碎片無論大小對(duì)同軌道的人造衛(wèi)星都有巨大威脅。因?yàn)樗鼈円孕l(wèi)星為參照物，具有很大的__________，所以衛(wèi)星有很大的__________。

5. 衛(wèi)星工作時(shí)有2個(gè)大大的“翅膀”，其作用是將太陽能轉(zhuǎn)化成______能。衛(wèi)星使用到期后，負(fù)責(zé)任的做法是將其移出軌道，一種方法是點(diǎn)燃剩余燃料，沖破地球吸引，奔向茫茫宇宙。為了節(jié)省空間，所選燃料的________很大，燃燒時(shí)產(chǎn)生的_______能多，從而可以得到更大的_________。另一種方法是將其引向地球，在穿過大氣層時(shí)會(huì)產(chǎn)生高溫，將其燒毀。下降過程中，高度越來越低，溫度越來越高，衛(wèi)星的_______轉(zhuǎn)化為______。