Question

（2004?泰州）阅读下列材料，然后根据材料提供的信息，设计一个相关的物理问题并进行解答．
2003年10月15日9时整，我国自行研制的“神舟五号”载人飞船发射成功，准确进入预定轨道，航天员杨利伟被顺利送上太空，并于次日6时左右成功返回．当火箭点火后，火箭发动机内部燃料燃烧产生高温、高压气体从尾部向后喷出，对火箭产生巨大推力，火箭变得更高、更快．
飞船升入太空后，首先是沿着椭圆形轨道绕地球运行，经过一定时间后，通过喷射燃气来实施变轨，变轨后飞船进入距离地球表面350km高度的圆形轨道作圆周运动，平均1.5h可绕地球飞行一周（地球的半径约为6400km）．
杨利伟在太空中为我们演示了奇妙的失重实验：他松开手，原先握住的航天手册和笔就漂浮在空中…
问题：
解答：

Answer 1

分析：（1）可以进行平均速度的计算，主要信息如下：变轨后飞船进入距离地球表面350km高度的圆形轨道作圆周运动．
（2）火箭升空时动能增加重力势能增加．
（3）火箭升空时，化学能转化为机械能．
（4）在变轨的过程中是力改变了物体的运动状态．
（5）飞船在由近地点到远地点运行过程中，动能转化为重力势能．
（6）从远地点到近地点运行过程中，重力势能转化为动能．
（7）失重现象，可以考虑信息如下：杨利伟在太空中为我们演示了奇妙的失重实验：他松开手，原先握住的航天手册和笔就漂浮在空中…等等．

解答：解：问题1：飞船在圆轨道上运动的平均速度是多少？
            解：根据v=

s

t

得，v=

2πR

t

=

2×3.14×(6400+350)km

1.5h

=28260km/h
            答：飞船在圆轨道上运动的平均速度是 28260km/h．
    问题2：火箭升空时能量是如何变化的？
            答：动能增加重力势能增加，机械能增加．
    问题3：火箭升空时，能量是如何转化的？
            答：化学能转化为机械能（化学能转化为内能再转化为机械能，内能转化为机械能）．
    问题4：在变轨的过程中为什么运动状态发生改变？
            答：因为受力，力可以改变物体的运动状态．
    问题5：“神舟五号”载人飞船卫星在由近地点到远地点运行过程中，动能和重力势能是如何转化的？
            答：从近地点到远地点，动能转化为重力势能．
    问题6：从远地点到近地点运行过程中，动能和重力势能是如何转化的？
            答：从远地点到近地点时，重力势能转化为动能．
    问题7：在太空中杨利伟处于什么状态？
            答：处于失重状态，如：他松开手，原先握住的航天手册和笔就漂浮在空中．

点评：提出问题并不是漫无边际地随便发问，要根据题意尽量提出一些有价值的问题．