３Ｄ大片的物理情節(jié)

陳金剛

素材觀察

《地心游記》是第一部以數(shù)字3D技術(shù)完整制作的動作冒險電影。主人公特雷弗是一位年輕的地質(zhì)學(xué)家，在大學(xué)講授大陸漂移課程。他同樣研究地質(zhì)科學(xué)的哥哥馬克斯，從事火山裂縫理論預(yù)測研究，并在學(xué)院建立了研究實驗室，馬克斯在1997年進行的一次野外勘探中意外失蹤，哥哥失蹤后，特雷弗繼續(xù)哥哥的研究。由于地質(zhì)學(xué)研究的周期長，該實驗室10年來研究成果甚微，學(xué)院決定關(guān)閉實驗室，但特雷弗堅信該理論的正確性，據(jù)理力爭，要求不要關(guān)閉實驗室，恰逢此時，嫂子帶著侄子肖恩到訪，并帶來馬克斯的部分遺物，特雷弗在清理哥哥遺物時，發(fā)現(xiàn)哥哥在失蹤前記錄在凡爾納科幻小說《地心游戲》中的科學(xué)研究數(shù)據(jù)，在侄子靈感的幫助下，終于破譯了哥哥是在去冰島勘探時失蹤的。因此，特雷弗決定前往冰島追蹤哥哥的蹤跡。

特雷弗帶著侄子來到冰島，找到同樣堅信《地心游戲》正確性的科學(xué)家sinurbjon Asgeirsson開辦的革新火山學(xué)校時，卻發(fā)現(xiàn)sinurbjon Asgeirsson已于三年前逝世，接待他們的是sinurbjon Asgeirsson之女漢娜，特雷弗聘請她作為登山向?qū)?，前往火山口檢查安裝在那里的地震傳感器。在檢查地震傳感器時卻險遇雷擊，因躲避雷擊，他們?nèi)硕氵M一個廢棄的煤礦，雷擊引起的山體滑坡，堵住了煤礦入口。為尋找出口，他們來到煤礦之中，發(fā)現(xiàn)多年前的煤礦軌道車還能使用，于是決定坐軌道車返回地面，由于軌道的損毀，軌道車出現(xiàn)意外，他們闖進了火山管中，并從火山管跌入地球的中心。

他們在地球中心，發(fā)現(xiàn)了地球表面已滅絕150多萬年的生物，并發(fā)現(xiàn)了馬克斯遺留在此的水壺和日記。根據(jù)馬克斯的記述，他們所處的位置是地震活動激烈期間火山熔巖所包圍的一個巨型氣囊，若不趕快離開，溫度將很快升高，以致有生命危險。為返回地面，他們按《地心游戲》所述，尋找間歇性噴泉，利用噴泉的動力返回地面。在尋找噴泉的過程中，他們又經(jīng)歷了食人魚的攻擊、食人植物的偷襲、恐龍的追食等一幕幕驚險和刺激，歷盡千辛萬苦后，他們終于找到了間歇性噴泉，卻發(fā)現(xiàn)噴泉正處于間歇期，并沒有泉水涌向地面，絕望之余卻意外發(fā)現(xiàn)管壁富含單質(zhì)鎂，于是特雷弗大膽設(shè)想用照明棒點燃鎂，利用燃燒產(chǎn)生熱空氣的沖力返回地面，在經(jīng)歷一連串的懸念后，終于成功點燃了鎂，并從意大利維蘇威火山口噴出，返回地面。聰明的肖恩在途中并沒有只顧逃命，他在火山管中采集了一袋鉆石樣品，此舉讓特雷弗受益匪淺，他利用這一意外財富，建立起屬于他自己的實驗室，繼續(xù)他被學(xué)院撤消的科學(xué)研究。

原創(chuàng)試題

1. 影片中，特雷弗在檢查地震傳感器時險些遭到雷擊，他雖奮力躲避，躲過了雷擊，但雷擊卻造成山體滑坡，將他們?nèi)死г趶U棄多年的煤礦中，從而導(dǎo)致后來離奇的經(jīng)歷。下列關(guān)于雷擊的說法中不正確的是（）

A. 雷擊現(xiàn)象實際上是一種云層對大地或建筑物的一種放電現(xiàn)象

B. 雷擊對人的危害，主要是電流流經(jīng)人體時，能致人死亡

C. 雷擊造成的山體滑坡，是由于發(fā)生雷擊時，電能迅速轉(zhuǎn)化為其他形式能量，并在瞬間釋放出來造成的破壞

D. 科技發(fā)展到今天，雷擊完全可以防范，雷擊災(zāi)害也完全可以避免

2. 為防止雷擊災(zāi)難，高大的建筑物頂部都裝有豎直的避雷針。當(dāng)帶電的云層接近建筑物時，在建筑物上感應(yīng)出異種電荷，此時建筑物上若裝有避雷針，則可通過避雷針的尖端向空中發(fā)射電荷，逐漸中和云層所帶電荷，從而使云層和建筑物間的電勢差降低，避免云層對建筑物的直接放電，防止建筑物發(fā)生雷擊災(zāi)害，當(dāng)避雷針向空中發(fā)射電荷時，避雷針中（）

A. 不會形成電流

B. 會形成電流，方向向上

C. 會形成電流，方向向下

D. 會形成電流，方向不定

3. 下面是影片中出現(xiàn)的幾個場景，其中對避免雷擊不利的做法是（）

A. 漢娜帶著肖恩躲到山洞中

B. 特雷弗舉著地震傳感器在曠野中奔跑

C. 特雷弗拋掉地震傳感器

D. 特雷弗跑到山洞中

4. 野外探險可利用到很多物理知識，如影片中特雷弗用到自由落體的知識估測礦井的深度：將一根閃光彈自由釋放，記錄它從井口落入井底的時間，即可估測出礦井的深度。片中測得閃光彈落入井底的時間接近3 s，而特雷弗估算礦井深為200英尺，1 m=3.280 839 9英尺，試通過自己的估算，判斷特雷弗的估算是否合理？

5. 影片中肖恩將爸爸遺留下來的指南針，帶到地球中心，用以指引方向，下列關(guān)于地球中心磁場說法正確的是（）

A. 地球中心沒有磁場，所以指南針不能指引方向

B. 地球中心有磁場但極性與地球表面極性相反，所以指南針指引的方向與地面相反

C. 地球中心的磁場比地球表面弱

D. 地球中心的磁場比地球表面強

6. 目前世界上常用的有三種溫標(biāo)：華氏溫標(biāo)、熱力學(xué)溫標(biāo)、攝氏溫標(biāo)，這三種溫標(biāo)的溫度分別記為F、T、t，這三種溫標(biāo)溫度值間的換算關(guān)系為：F=9/5t+32，T=273＋t，而影片中有這樣一個情節(jié)：根據(jù)馬克斯遺留下來的筆記所述，他們所處的地球中心實際上是地震活動激烈期間火山熔巖所包圍的一個巨型氣囊，若不趕快離開，溫度將很快上升，當(dāng)溫度達到135度時，人將無法生存。此處的135度指的是哪一種溫標(biāo)的溫度？（）

A. 華氏溫標(biāo)B. 熱力學(xué)溫標(biāo)

C. 攝氏溫標(biāo)D. 其他溫標(biāo)

7. 影片中肖恩經(jīng)歷了一處懸浮在空中的巖石，片中稱之為“電磁巖”，肖恩從懸浮在空中的電磁巖上爬到對岸，在經(jīng)過一塊電磁巖時，險些掉了下去，肖恩緊緊抱住巖石，和那塊巖石一起翻滾了360°，如下圖，最后終于順利到達目的地，下列對電磁巖現(xiàn)象成因解釋可能和影片中現(xiàn)象相吻合的是（）

A. 電磁巖是有磁性的磁石，當(dāng)同名磁極相對時，由于磁力的作用致使巖石懸浮在空中

B. 電磁巖中含有單一的磁單極子S極子或者N極子，它與下方的同名磁極相斥而懸浮在空中

C. 電磁巖中含有一種高溫超導(dǎo)材料，由于超導(dǎo)磁懸浮而使電磁巖懸浮

D. 電磁巖中含有鐵磁性物質(zhì)，由于下方磁場的磁化而受到斥力作用而懸浮在空中

8. 片中三人在踩破很薄的白云母巖層后，從火山管中跌入地球中心，如下圖是白云母巖層破裂前瞬間的情景，某同學(xué)在看完該片后，通過如下實驗來估測白云母巖層所能承受的最大壓強：在一張白紙上畫上每一小格邊長均為2 cm的坐標(biāo)紙，并在坐標(biāo)紙上描下自己的一只球鞋的輪廓線，如圖所示，測量出鞋底的面積（測量時，超過半格的計為一格，沒超過半格的不計），則白云母巖層所能承受的最大壓強約為（）

A. 1.8×10⁴PaB. 3.6×10⁴ Pa

C. 1.8×10³ PaD. 3.6×10³ Pa

9. 追求驚險和刺激歷來是好萊塢電影最大的看點和賣點，此片也不例外，驚險疊出，刺激叢生，但編劇在情節(jié)編排時，也不能為驚險而驚險，也要使故事情節(jié)發(fā)展合理，所以他有時會利用物理知識來安排故事情節(jié)，使故事情節(jié)合情合理，如：三人在跌落地球中心時，其運動可分為三個階段：自由下落階段，水汽阻尼減速階段，落入水中后的減速階段，只有安排合理的減速階段才可使三人不致摔死，才能使故事情節(jié)合理向前發(fā)展。

（1）根據(jù)片中所述，在自由下落階段，三人下落數(shù)百英里甚至上千英里，對此階段的運動，下列敘述正確的是（）

A． 此階段做自由落體運動

B． 此階段做加速運動，但加速度越來越小

C． 由于地球?qū)λ麄兊囊υ絹碓叫?，所以加速度越來越?/p>

D． 地球?qū)λ麄兊囊υ絹碓叫?，所以他們先做加速運動，后做減速運動

（2）設(shè)氣體對運動物體的阻力與物體運動速度的平方成正比，即：f=kv2，則下列關(guān)于水汽阻尼減速階段運動的說法正確的是（）

A． 人在水汽中做勻減速運動

B． 人在水汽中運動所受阻力越來越小

C． 人在水汽中一直做減速運動直至速度減為零

D． 人在水汽中運動所受阻力恒定不變

（3）三人落至水中后，先向下運動至最低點，然后向上運動浮至水面，對他們在水中的運動描述正確的是（）

A. 在水中向下運動時，只有浮力阻礙人的運動

B. 在水中向下運動時，浮力和水的阻力都阻礙人的運動

C. 人在水中運動的全過程中，浮力始終阻礙人的運動

D. 人在水中運動的全過程中，水的阻力始終阻礙人的運動

10. 影片最后，特雷弗點燃火山管壁的鎂，熾熱的燃氣將三人從意大利維蘇威火山口噴了出來，但片中情節(jié)安排卻是三人落到傾斜的山坡上，而不是平坦的地面上，下列關(guān)于此情節(jié)的說法正確的是（）

A. 落到傾斜的山坡上比落到平坦的地面更有利于安全著陸，使影片情節(jié)安排更為合理

B. 落到平坦的地面比落到傾斜的山坡上，更有利于安全著陸，使影片情節(jié)安排更為合理

C. 落點的山坡適度徒一些，更有利于安全著陸

D. 落點是山坡還是平地，與著陸的安全性無關(guān)