Question

18．阅读下列材料，回答问题．
       2016年4月6日凌晨1点38分，“实践十号”卫星成功升空．这是空间科学战略性先导专项首批确定的科学卫星项目中唯一的返回式卫星，也是中国第一个专用的微重力实验卫星．
    平时我们感觉到自己有多重时，这种感觉来自支持力．如果失去支持，我们就将失去对重力的感觉．例如，一个人从高处坠落，在坠落的过程中，因为失去了支持，所以此人将体验到类似太空中才有的失重．但是，失重环境中物体的重力却仍然存在．
     要想造出失重的环境，可以让物体自由坠落，如自由坠落的电梯、飞机等．不过这只能带来短暂的失重，而各种航天器如空间站、卫星等则是长期处在失重环境，这些家伙在不停地坠落，却又一直没有掉落到地面，这真是好极了！
       那么问题来了，太空不都是失重环境吗？这个微重力又是怎么回事？
       微重力就是微小的重力吗？显然不是！
       我们平常说的重力是由地球引力产生的，所以不少人会误认为，人造卫星所在的轨道因为距离地面比较远，因此地球对它们的引力很小，所以叫做微重力．这是不对的．根据G=mg，同一个物体我们常用g来衡量重力的大小．距离地球越远，g就越小，然而，就算是在距离地面200km的高度也没有降多少，大约为0.94g，而在1000km的高度为0.75g．也就是说，一个物体在地面重100N，到了1000km高度，依然受到75N的重力．国际空间站离地球的距离不超过420km，因此，它受到的地球引力并没有减少多少．因此，如果我们把“微重力”理解为微小的重力，或者是微小的地球引力，肯定是不对的．只有当距离地球很遥远时，才会出现地球引力很小的情况，那么，大众媒体所说的微重力又是怎么回事呢？
      通常我们说的微重力环境，它其实跟地球引力的关系不是那么大，因为它主要是由其它外在因素造成的，如太空残余大气的阻力、航天器进行姿态调整时产生的推力、人员在航天器内的走动，以及重力梯度等等．要想获得微重力环境，最好的当然是大型空间站，但它们通常都很贵．而微重力落塔的微重力持续时间太短．中科院微重力实验室的百米微重力实验落塔，自由下落提供的微重力环境只能持续约3.6s，而且每天只能进行2次实验．相比之下，“实践十号”卫星的条件就好得多．它使用化学电池供电，因为无人而且任务时间相对短，就不需要考虑对接和人类活动等等干扰；又因为使用化学电池，所以不需要展开太阳翼．此外，它作为返回式卫星还有一个优点：机动性很高．可以说，以返回式卫星为基础的“实践十号”科学卫星，不只是未来空间站的补充，更有不可替代的作用．同学们也许知道失重环境中，水滴是一个近乎完美的球体．还有许多诸如此类在太空环境中表现出来的不同于地面上的现象，因此，在失重或微重力环境下进行物理、化学、生物等相关学科的实验研究，显得非常有意义．
（1）失重状态下的人造地球卫星受到（选填“受到”或“不受”）重力．
（2）一个重为100N的物体在距离地面200km的高度所受的重力为94N．
（3）“实践十号”微重力水平为10^-6g，空间站的微重力水平一般为10^-3g．实践十号（选填“实践十号”或“空间站”）的微重力环境更好．
（4）请你猜测一种在微重力环境下的实验研究：进行新型材料的研究．

Answer 1

分析 （1）在失重环境中物体的重力却仍然存在，据此进行分析；
（2）距离地球越远，g就越小，在距离地面200km的高度g大约为地面上的0.94g，据此进行计算；
（3）根据材料提供的信息，得出“实践十号”与“空间站”哪一个的微重力环境更好；
（4）微重力科学的主要方向，包括微重力流体物理（简单流体的运动、多相流和复杂流体），微重力燃烧科学（燃烧机理和空间站防火），空间材料科学（凝固过程、晶体生长和模型化研究），空间生物技术与生命科学（生物力学、细胞-分子生物学和纳米生物技术）．

解答 解：
（1）由材料可知，失重环境中物体的重力却仍然存在，所以失重状态下的人造地球卫星仍然受到重力；
（2）一个在地面上重为100N的物体在距离地面200km的高度所受的重力为G′=0.94×100N=94N；
（3）根据材料提供的信息可知，“实践十号”的微重力环境更好；
（4）在失重或微重力环境下可以进行物理、化学、生物等相关学科的实验研究，比如：进行新型材料的研究．
故答案为：（1）受到；（2）94；（3）实践十号；（4）进行新型材料的研究．

点评 本题通过对“实践十号卫星”的介绍，考查了对微重力环境理解，g与高度的关系，失重状态下的特点及应用等．有一定综合性．