太空生活,你还了解多少?

基本内容

1 睡觉 一定要帮在睡袋里。

2 喝水一定要用带吸管的杯子

3 走路一定要穿鞋底带钩的鞋子

4 洗澡一定要用特殊的淋浴装备

5 任务宇航员走出太空舱都是执行任务，他有严格的工作标准。还有一个、就是可能会得太空综合症、所以要休息几天才能出舱工作、、

宇宙环境是极为恶劣的，对人体有害的主要因素是高真空、高缺氧、宇宙辐射、温度差异等，这些不利因素会对人体产生严重伤害。在这种环境中，航天员是无法生存和工作的。面对严峻的宇宙空间环境，怎样才能保证航天员的生命安全呢？我们的科技人员为其研制了一个基本与外界隔绝的密闭环境即密闭座舱，用来保护航天员。

一会儿是早晨，一会儿是黑夜

人们长期的生活习惯是“日出而作，日落而息”，睡眠一般都安排在夜晚。飞船在航天飞行中的昼夜周期和我们在地球上的昼夜周期是不同的。地球上的一天是一次日落日出，并定为24小时。空间飞行时的一次日落日出，周期长短不一，因为它和飞船绕地球飞行的轨道高低相关。轨道高，昼夜周期就长；轨道低，昼夜周期就短。飞船航天飞行期间的昼夜周期，白天和黑夜时间长短是不一致的，白天时间长，黑夜时间短，90分钟一个昼夜周期，最长的黑夜仅仅是37分钟。飞船由地球阳面进入阴面时，就如同由白天进入黄昏黑夜一样。航天飞机速度很快，太阳出来时好像“迅雷”似的一跃而出，太阳落山时也如“旋风”一样迅速地隐去。

一个航天员曾经这样描述宇宙间的一天：早晨，计算机控制的钟唤醒我们起床。醒来拉开窗帘看宇宙空间，阳光灿烂，天色真美。可是不大一会儿，太阳没有了，天暗下来了，黑夜来临了，我们想又该睡觉了吧。真是有趣极了，一会儿是早晨，一会儿是黑夜……

站着睡躺着睡都一样

在宇宙空间最特殊的就是睡觉姿势，失重时，身体完全放松会自然形成一种弓状姿势。航天专家认为，在太空中睡眠，身体稍微弯曲成弓状，比完全伸直平躺着要舒服得多。

航天员在太空飞行中，睡袋一般固定在飞船内的舱壁上，如果不这样，飞船内的姿态在发动机开动时，就可能跟舱壁碰撞。所以，航天员一般还是喜欢将睡袋紧贴着舱壁睡觉，这样就像睡在床上一样舒服。在失重时，反正分不清上和下，站着躺着睡都一样，所以，航天员既可以靠着天花板睡，又可以笔直地站着靠墙壁睡，想怎么睡都是可以的。

由于人在失重时飘浮，航天员行动起来会感到困难和不方便，动作都不像在地面上那样协调。坐立不稳摇摇晃晃，稍一抬头仰身就有可能来个大翻身，弯腰时又可能翻筋斗，所以一切动作都得小心从事。

航天员在宇宙飞行中可以遥望地球景色，这也是他们太空生活的一大乐趣。自古以来，飞向太空就是人类最美好的遐想。航天员在飞船上看到的地球漂亮极了，它是一个绿色的球体。白天你仔细看去时，地球大部分是浅蓝色，密密的森林带看起来更是蓝色的，惟一真正的绿色地带是中国的西藏高原地区。一些高山湖泊看起来是明亮的并且呈鲜绿色，好像硫酸铜矿地区颜色。温度很低又没有云彩的地区，如我国喜马拉雅山那样的高山区域，就能很清楚地看到那儿的地貌。航天员能看到的最令人目眩神迷的奇景，要算是伊朗的卡维尔盐渍大沙漠，这片大沙漠看上去像木星，中间有一个红色、褐色和白色的大旋涡，这是因为盐湖经过一代又一代的蒸发之后而留下的光辉耀眼的痕迹，它像绿宝石一般闪闪发光。

离不开体育锻炼

航天员生活在太空当中，同样离不开体育锻炼。它除了增强体质外，还有其特 殊意义：增强对失重及其他航天环境的适应能力，减少航天飞行中不良环境对航天员的有害影响。在长期航天的空间站内，都设有专为航天员体育锻炼的“小型体育场”，设置一些特殊的航天体育器具供航天员使用。这些器具有自行车功量计、微型跑道、弹簧拉力器及负压筒等。

在宇宙中航行的航天员和地球上的人一样，都需要有个人清洁卫生的处理，如刷牙、洗脸、洗澡、大小便等等。失重条件下处理清洁卫生及废物非常复杂，需要有特殊的设施和技巧。

失重时刷牙，牙膏泡沫很容易飘浮起来，水珠在舱内飞飘，会影响人的健康和仪器正常运转。飞船中的航天员不能采取地面上的刷牙工具和方法。那样做，说不定在哪一环节把水泄漏出去，水就会飘浮起来，所以，航天员只能采用比较简单的方式来刷牙。美国采用的是一种特制的橡皮糖，让航天员充分咀嚼以代替刷牙，达到清洁牙齿的目的。航天员洗脸，其实是取一块浸泡有清洁护理液的湿毛巾擦洗面部。随后，把毛巾铺在按摩刷上用来梳理头发。

航天员若在空间站上长期生活，还需要洗澡。长期的载人空间站上，就配备有航天工程技术人员设计制作的航天浴室设施。这种浴室，只不过是一个强力尼龙布浴罩，浴罩上下有固定的框架，上连天棚下连地板，成为通天式密闭浴罩，平常折叠着固定在生活舱的顶棚上。顶棚上还设有圆形水箱、喷头、电加热器，洗澡用的水箱，有管道跟大水箱相通。

洗澡前，先把废水回收净化装置中的净化吸附剂配好，准备用来回收和净化洗浴时的污水，然后清理给水管道、抽水装置和过滤净化装置（除去杂质和不良气味），并将卷在顶棚上的尼龙罩放下，直到底框并固定好，形成一个连接天棚地板的圆桶，就好像一个完全透明的大玻璃缸。启动电加热器，把水箱中的水加热到合适温度，这时人可脱去衣服进入浴室。圆筒底下有一双固定的拖鞋，人穿上它后就不会飘浮起来。在打开水龙头之前，应先将呼吸器戴好，呼吸器同一条通到外面的软管相连接，航天员可呼吸舱内空气，避免洗浴时的空气、水汽混合物吸入呼吸道发生危险。航天员洗澡时，还要将耳朵塞起，带上护目镜，就像潜水员一样。一切准备好之后，就可打开水龙头，一阵阵细细的水流喷在身上，形成一层夹着无数气泡的水膜，必须用毛巾或吸水刷将水吸走。失重时水不会自动流出，水箱中有气加压，水就会源源不断地流出来。

飞船上航天员大小便的处理也有其相当的科学性。尿盆是特制的，抽水马桶同一个塑料套相连接，大便后快速关闭橡皮阀，大便通过气流落入透气的大便收集袋里，然后用密封袋密封投入便筒，便筒装满后会自动弹出舱外。

这就是航天员特殊的生活起居，是不是真的很奇妙？

《第一视角：与中国航天遇朝夕相处》 赵雁著 北京出版社 200311 定价：2100元

太空人的休闲生活。在太空中工作的宇航员需要劳逸结合，这样才能完成繁重的太空科研任务。为了消磨空闲时间，宇航员们创造出了在失重条件下打棒球、踢足球、打“室内”高尔夫球、玩水气球游戏等，他们还可以在航天飞机的货舱内翻跟头、连空翻、大跳跃、飞进飞出等；在腻味寂寞时他们说笑话、侃趣闻、造幽默、搞喜剧；实在不愿动的人可以看电视、读电子版报纸、翻名著、给地球的亲朋好友发“伊妹儿”。

航天员在太空中可以不必穿鞋，更没有所谓的特制鞋。因为失重时，他们不能像在地面一样行走。但是，国外的航天员为保护脚部会穿厚底短袜。

航天员在太空中会“长高”。因为在长期的失重条件下，由于人体的脊椎骨没有重力压迫，互相舒展开，因此一般可以长高25～5厘米。在太空中航天员并不希望自己“长高”，因为脊柱增高，背部肌肉却没有跟随增长，结果导致背部疼痛。几乎所有的航天员在太空生活的头一周，都体验过这样的疼痛，他们会将身体蜷曲缓解疼痛。

航天员在浩瀚太空总是“举目无亲”，为了减轻他们在太空的孤独感，科学家想了很多办法。20世纪80年代后，美国和前苏联先后开设了“太空专线电话”，可以让航天员和家属通话。NASA还公布了号码900－410-6272，使得每有航天飞机上天，就成了繁忙的热线。1983年4月，挑战者号首航时，5天中竟然有19万个电话飞向太空。

1992年全国初中应用物理知识竞赛

一、选择题（共42分，每小题3分）

下列各题所列答案中只有一个是正确的。把正确答案前面的字母填在题后的括号内。

1．30N可能是下列哪个物体所受的重力？ [ ]

A．一个小学生。 B．一辆汽车。 C．一支铅笔。 D．一个装满书本的书包。

2．夏天，打开冰箱门，常可看到白雾。这是 [ ]

A．冰箱内原有的水蒸气。 B．冰箱内食物中的水分遇到高温空气后，蒸发形成的水蒸气。

C．空气中的水蒸气降温形成的小冰晶。 D．空气中的水蒸气降温形成的小水滴。

3．白炽灯的灯丝断了之后，如果再搭接上，还会发光。这时的耗电功率与原来相比。 [ ]

A．增加。B．减少。C．不变。D．耗电功率比原来增加或减少由灯丝搭接的位置决定。

4．为了比较准确地测出一堆相同规格的小橡胶垫圈的数量（估计为1000个），最好采用下列哪种方法？ [ ]

A．将这些垫圈叠在一起，用刻度尺量出总厚度L，再量出一个垫圈的厚度L1，LL1即为垫圈总数

B．将这些垫圈叠在一起，用刻度尺量出总厚度L，再量10个垫圈的厚度L1，10LL10即为垫圈总数

C．用天平测出这些垫圈的总质量M，再测出一个垫圈的质量M1，MM1 即为垫圈总数

D．用天平测出这些垫圈的总质量M，再测出10个垫圈的质量M10,10MM10 即为垫圈总数

5．白炽灯泡的灯丝常制成螺旋状，这样做的目的是 [ ]

A．便于灯丝散热，防止灯丝熔断。 B．尽量减少灯丝的电阻。

C．减少灯丝散热，提高灯丝的温度。 D．减少灯丝在高温时的升华。

6．拖拉机的履带是由一块块金属板做成的，每块板上都有一、二条凸起的棱 [ ]

A．金属板和它上面的棱都是为了减小对地面的压强。

B．金属板和它上面的棱都是为了增大对地面的压强。

C．金属板是为了减小对地面的压强；棱是为了增大对地面的压强。

D．金属板是为了增大对地面的压强；棱是为了减小对地面的压强。

7．冬天，把自来水笔从室外带到室内，有时会有墨水流出。这主要是因为 [ ]

A．墨水受热膨胀，流出来了。 B．笔囊受热膨胀，把墨水挤出来了。

C．笔囊中的空气受热膨胀，把墨水挤出来了。 D．笔尖处的缝隙受热膨胀，使墨水漏出来了。

8．图为一个白炽灯泡。正常工作时的电流约是 [ ]

A．027mA B．270mA C．041A D．011A

9．小明两次煮鸡蛋。第一次在水开后继续用急火煮，直到煮熟；第二次在水开后将火焰调小，但仍保持锅中的水沸腾，直到煮熟。两次比较发现 [ ]

A．第一种方法比第二种方法省燃料又省时间。

B．第一种方法费燃料但省时间。

C．第二种方法比第一种方法省燃料但费时间。

D．第二种方法比第一种方法省燃料，两种方法所用时间相近。

10．有一种自行车尾灯设计得很巧妙。当后面汽车的灯光以任何方向射到尾灯时，它都能把光钱“反向射回”。下图是4种尾灯的剖面示意图，其中用于反光的镜面具有不同的形状。能产生上述效果的镜面是 [ ]

11．化纤衣服很容易沾上灰尘，这是因为它[ ]

A．容易积累静电荷。 B．具有一定的粘性。

C．具有大量微孔。 D．质地柔软。

12．有些电工仪表的刻度盘上有一个弧形缺口，缺口下面有一面镜子，它的作用是[ ]

A．读数时使眼睛处于正确位置。

B增加刻度盘的亮度。 C检验仪表是否水平。

D．便于观察仪表的内部结构。

13．汽车刹车时站在车内的人会向前倾倒。在解释这个现象时要用到以下4句话

①刹车时人脚和汽车一起减慢了速度； ②汽车行驶时人和车以相同的速度前进；

③人的身体由于惯性还在以原来的速度向前运动； ④人会向前倾倒。

按照下列哪个顺序排列这4句话可以把这个现象解释得最清楚？

A．①②③④ B．②①③④ C．①③②④ D．②③①④

14．为了避免秤杆损坏，制秤时在秤杆两端各包上质量相等或相近的两块小铜片。现在秤杆一端的铜片脱落丢失，主人怕影响秤的准确性，把另一端的铜片也取了下来。用这样的杆秤来称量，结果

A．称量时的读数比实际质量大。 B．称量时的读数比实际质量小。

C．不论两铜片的质量是否完全相等，都可以恢复秤的准确性。

D．只有在两铜片的质量完全相等的情况下，才能恢复秤的准确性。

二、填空题（共18分，每小题3分）

1．用放大镜观看彩色电视机荧光屏上的白色区域，会发现它是由_____种颜色的亮点或亮条组成的。

2．弹簧拉力器的说明书上写着，把每一根弹簧拉长10cm需要要10N的力。王刚把图中的拉力器拉长04m，他的拉力是___N。

3．炒菜时利用的热传递方式主要是________。

4．检查视力时人与视力表间的距离应为5m。现在由于屋子太小而使用一个平面镜，视力表到镜子的距离为3m（如图），那么人到镜子的距离应为____米。

5．医生测量血压时将逐渐以国际单位于帕（lkPa=1000Pa）取代旧单位mmHg。已知水银的密度是136×103kg／m3，还知道1Pa=________N／m2，这样就能得出1mmHg=_______Pa。1991年的高等学校招生体检标准规定，肱动脉舒张压超过1146kPa的考生不能报考地质勘探等专业，这里1146kPa=______mmHg。

6．有一个标着“25V 03A”的小灯泡。李红算出它的灯丝电阻是83欧姆，但用欧姆表（测量电阻的仪表）测得的结果是25Ω。关于这种差异，最合理的解释是：金属的电阻随______而改变。

三、（4分）上图为一种手电筒的结构图。它有两种接通方式。短时间使用时按下按钮。长时间使用时向前推动滑键。请对照实物剖面图画出这种手电筒的电路图。

四、（6分）一种厕所便桶水箱结构如图（图中略去了向水箱中注水的装置）。出水口上的橡胶盖是空心的，放水时它漂浮在水面上，水从出水口流出，如图(a)。随着水的流出，水面降低，直到橡胶盖盖住出水口，放水过程结束。注水过程中和注满水后，橡胶盖都盖住出水口，如图(b)。

1．请你判断，图(a)中空心橡胶盖所受的重力与它所受的浮力大小有什么关系。

2．请你说明，图(b)中为什么橡胶盖能紧紧地盖在出水口而不浮起。

3．这种装置的一个重要缺点是，每次冲便桶都要用掉一箱水。为节约用水，请你对橡胶盖做些改造，使得按下手柄时橡胶盖抬起放水，放开手柄后橡胶盖能立即盖上出水口，停止放水。

五、（6分）有一个理发用的电吹风机，由于说明书遗失，只知道它的额定电压是220V，没有其它数据。请你利用一般家庭用的电度表（铭牌上的数据如图所示）和一只钟表，设计一种简便方法，测定这个电吹风机的功率。

要求：1．写明测量步骤；

2．用字母代表所涉及的物理量，导出计算电功率的公式。

六、（8分）液压电梯（如图）是一项新枝术，它可以为十层以下的旧楼加设电梯而无需在楼顶增建悬挂轿箱用的机房。

1．液压机的柱塞通过滑轮和钢索带动轿箱上升，如右下图。为使轿箱上升18m，液压机柱塞要上升多少m？

2．有一种液压电梯，轿箱本身质量是1300kg，油泵最大油压是23×106Pa，厂家所能提供的油压机柱塞直径为（单位：mm）60、85、105、140、184、238六种。通过计算说明应该选用哪种直径的柱塞。（由于柱塞本身受到重力作用及轿箱加速上升时需要较大的牵引力，厂家要求将柱塞直径扩大到计算值的14倍，然后从所给的六种规格中选取。）

七、（8分）不同品种，不同产地的小麦，即使麦粒都很饱满，其中各种成分的比例及麦粒的坚实度也不一样，因此麦粒的密度也略有不同。请你利用实验课上用过的仪器，设计一个测定饱满麦粒密度的实验方案，要求：1．写明所需器材、测量步骤及操作中为减小误差而需要注意的事项；2．用字母代表物理量，写出计算麦粒密度的公式。

八、（8分）电热淋浴器分为储水式和无水箱式两种。储水式淋浴器要用较长时间把水箱中的水加热，待水温达到要求后用水箱中的热水淋浴。无水箱式淋浴器使冷水流过电热器就达到要求的温度而立即从喷头流出供淋浴。请你利用以下数据通过计算说明，家庭中不宜使用无水箱式电热淋浴器。

1、冷水温度 16℃

2、淋浴所需热水温度 38℃

3、淋浴所需热水流量 4×10-3m3／min

4、水的比热容 42×103J／kg•℃

5、家庭照明电路允许通过的最大电流约5A

1992年全国初中应用物理知识竞赛参考解答和评分标准

一、答案

1D，2D，3A，4D，5C，6C，7C，

8B，9D，10B，11A，12A，13B，14A

评分标准

全题42分，每小题3分。

二、答案

1． 3 ，2． 160 ，3．传导，4． 2 ，

5． 1 133 86 ，6．温度

评分标准

全题18分。每小题3分，第5小题每空1分。

三、参考解答

评分标准

全题4分。画出两个并联开关者，照样给分。电灯不能亮，开关不能控制电灯；电源短路者不给分。由于作图不规范而使线路中断者，扣1分。只画1个电池者，扣1分。

四、参考解答

1．相等

2．图(b)中橡胶盖受到注水从上向下的压力却几乎不受水从下向上的压力，所以橡胶盖不受浮力，不会浮起。

3．在橡胶盖上打孔，填入砂粒或在橡胶盖上加重物使它们所受的总重力大于它们完全浸没水中时所受的浮力。

评分标准

全题6分。第1小题1分。第2小题只要答出橡胶盖不受浮力或橡胶盖的下面不受水的的压力即给2分。第3小题3分，答出可行的方法即给2分，点明须使重力大于浮力再给1分。除橡胶盖外改动水箱其它部分的，不给分。

五、参考解答

1．测量步骤

(l)将电度表所接其它用电器关闭，只接电吹风机。

(2)利用钟表测量电吹风机工作时电度表的圆盘转过N转所用的时间t（秒）。

2．导出计算电功率的公式

以n表示每千瓦时的电表盘转数，电吹风机所耗电能W（焦耳）就是

评分标准

全题6分。答出测量步骤(1)的给1分。(2)的给2分。(1)式给2分。(2)式给1分。运算中没有出现系数1000和3600，而单位又未作特别说明者，全题最多给4分。

六、参考解答

1．9米

2．m——轿箱与负荷的总质量，P——最大油压，D—一柱塞直径

钢索拉力 F1=mg………………………(1)

柱塞举力 F2=2mg……………………(2)

代入数值，得D=0119米……………………(4)

0119米×14=0167米………………………(5)

应该选用柱塞直径为184毫米的液压机。

评分标准

全题8分，第1问l分，不要求计算过程。第2问共7分。(1)、(2)两式各1分。(3)式2分。(4)、(5)两式各l分。结论1分。没有计算而直接写出结论的，不给分。

七、参考解答

器材：天平、量筒、水

步骤

(1)量筒中装入适量的水，记下水的体积V1；

(2)取一些麦粒，数量以倒入量筒不使水面超过最大刻度为限，用天平称出质量m；

(3)把麦粒倒入量筒，记下这时的量筒读数V2。

为减小误差需注意的事项：除去瘪粒，选用的麦粒要干净，（不带泥土杂物）；把麦粒倒入量筒的水中以后要适当摇晃，排出气泡；麦粒不可在水中浸泡时间太长，测量失败重作时要用新粒。

麦粒的密度

评分标准

全题8分。器材正确（答出天平、量筒即可）给1分。说出用天平测质量给1分。会用量筒求麦粒体积给2分。写出密度计算式给2分。为减小误差而需注意的事项，每说出一条，合理的，给1分，最多给2分。

八、参考解答

每秒钟需加热的水的质量

m=1×103kg／m3×4×10－3m3／min=667×10－2kg／s…………………………………………(1)

每秒钟烧水所需热量 Q=cm(t2－t1)……………………………………………………………(2)

电热器需消耗的功率 P=cm(t2－t1)……………………………………………………………(3)

所需电流 ………………………………………………………………………(4)

家庭照明电路电压 U=220V………………………………………………………………………(5)

所以I=28A………………………………………………………………………………………………(6)

此值远大于题给的5A的限制，所以家庭不宜使用无水箱式电热淋浴器。

评分标准

全题8分。(2)式2分。(1)、(3)、(4)、(5)、(6)式及最后说明各1分。

1993年全国初中应用物理知识竞赛

一、选择题（共39分，每小题3分）

下列各题所列答案中只有一个是正确的。把正确答案前面的字母填在题后的括号内。

1．落在高压线上的鸟儿不会触电死亡，这是因为 [ ]

A．鸟爪上的角质层是绝缘的。 B．鸟儿对电流的承受能力比较强。

C．鸟儿双脚落在同一条导线上，没有电流流过鸟的身体。 D．高压线有橡胶外皮。

2．人们常说井水冬暖夏凉，这是因为 [ ]

A．井内冬夏温度变化小，地面冬夏温度变化大，所谓“冬暖夏凉”是井水温度与地面温度比较而言的。 B．井水受地热的作用而有较多的热能。

C．井水远离地面，不受空气流动的影响，因而具有较多的热能。

D．井水暴露在空气中，夏天气温高，蒸发得快，吸收了较多的热量，因而温度较低。

3．多油的菜汤不易冷却，这主要是因为 [ ]

A．油层阻碍了汤的热辐射。 B．油层和汤中的水不易发生热交换。

C．油的导热能力比水差。 D．油层覆盖在汤面，阻碍了水的蒸发。

4．夏天，自来水管上常有水珠，这是因为 [ ]

A．夏天自来水的温度较高，蒸发较快，从而在管壁形成水珠。

B．夏天空气中水蒸气较多，遇到较冷的自来水管就在管壁上凝结成水珠。

C．夏天气压较低，管内外压强差较大，少量水分透过管壁微孔渗出。

D．夏天用水量大，水厂需给自来水加压，管内外的压强差增大，因此有少量水分透过管壁微孔渗出。

5．许多电冰箱的后背涂成黑色，原因是 [ ]

A．黑色物体的热辐射能力较强。 B．黑漆的强度较高。

C．黑色物体吸热能力较强，有利于冰箱内物体的降温。 D．黑色物体不易吸附灰尘。

6．家用电熨斗为适应不同衣料的熨烫，设计了调整温度的多挡开关。使用时转动旋钮即可使熨斗加热到所需的温度。图1是电熨斗的电路图。旋转多挡开关可以改变1、2、3、4之间的连接情况。现将开关置于温度最高挡，这时，1、2、3、4之间的连接是图2中的哪一幅？ [ ]

7．量筒做得细而高（图3所示），不做成粗而矮的形状，这主要是因为

A．实验中，细高的量筒便于操作。

B．细高的量筒可以做出相对较大的底座，增加稳度。

C．细高的量筒与粗矮的相比，相应的刻度间隔较大，便于准确地读数。

D．粗矮量筒中的液体较多，筒壁所受压强较大，需用较厚的玻璃，因而不便读数。

8．图4中画的是王小刚同学的眼镜，从眼镜判断，他的眼

A．是远视眼。 B．是近视眼。 C．视力正常，眼镜是太阳镜。

D．一只眼视力基本正常，另一只是近视眼。

9．市场销售的电热水壶有两种形式，一种如图5(a)所示，电热元件在壶底下面的底座内；另一种如图5(b)所示，电热元件在壶底之上，浸没在水中。如果两种水壶的耗电功率相同，壶内水量也相同，则

A．(a)壶的电热元件在壶底下面，有利于水的对流， (a)壶中的水先沸腾。

B．a)壶的电热元件安放在底座内，热量损失较小。

C．(b)壶中的电热元件被水包围，热量损失小，(b）壶中的水温上升较快。

D．(b)壶的电热元件体积较小，热能利用率较低。

10．图6是一张在湖边拍摄的照片。因为湖水平静，岸上景物与湖中倒影在照片上十分相似。下列几种方法中哪一种不能用来正确区分真实景物与它在湖中的倒影？[ ]

A．倒影比真实景物略暗一些。 B．倒影比真实景物的清晰度略差一些。

C．倒影中人物排列的左右位置与拍照时的真实位置正好相反。

D．倒影中人物的身高比真实人物略大一些。

11．黑白照片进行暗室加工时，所用温度计的液注是蓝色的，而不是红色的，说法中不正确的是 ]

A．暗室安全灯是红灯，因而一切物体看来都是红的。温度计的红色液柱在这种环境中不易看清。 B．温度计的蓝色液柱在红光照射下是黑的。

C．蓝色液柱在红光下看得更清楚。D．红色液柱在红灯照射下反射白光。

12．有两个小灯泡，只标有额定电压，都是63V。串联起来接到电源上，亮度不同。在回答哪个灯泡的额定功率比较大时要用以下6句话：

(1)较亮灯泡的电阻较大； (2)从关系式P=I2R可以知道；

(3)串联时流过两个灯炮的电流相同； (4)

(5)在相同的电压下工作时，灯炮的电功率和它的电阻成反比；

(6)所以，串联时较暗灯泡的额定功率大。

按照下列哪个顺序排列这6句话可以把问题讲得最清楚？ [ ]

A．(2)(1)(3)(4)(5)(6) B．(2)(3)(l)(4)(5)(6) C．(4)(5)(2)(1)(3)(6) D．(3)(2)(1)(4)(5)(6)

13．图7所示，水中有甲、乙两支密度计，水面与甲的最上端刻度齐，与乙的最下端刻度齐，在回答“测牛奶的密度应该用哪支密度计？”这个问题时，一位同学用到了以下7句话：

(1)把密度计放入牛奶中它会漂浮在液面上：

(2)密度计漂浮在任何液体的液面上时，它所排开的液体受到的重力都与它自身受到的重力相等；

(3)牛奶的密度大于水的密度； (4)一定体积的牛奶受到的重力大于同体积的水重；

(5)密度计排开较小体积的牛奶就可以获得足够的浮力；

(6)密度计漂浮在牛奶中的位置要比在水中的位置高一些； (7)应该选用密度计甲。

这些话中有的是多余的，采用下列哪种说法可以把问题讲得既精练又准确？ [ ]

A．(1)(2)(3)(4)(6)(7) B．(2)(3)(5)(6)(7)

C．(2)(3)(5)(6) D．(2)(3)(4)(7)

二、填空题（共21分，每小题3分）

1．王老师要用一个**放映灯泡（如图8）为实验仪器照明，他所用电源的输出电压是24V，若把一段电阻丝和灯泡串联起来接至u电源上，为使灯泡正常发光，这段电阻丝的电阻值应该是_______欧，它应该至少能承受________A的电流。

2．火车在进入隧道前必须呜笛。若火车速度为80km／h，声音在空气中的速度是340m／s，司机在鸣笛后2s时听到自隧道口处的山崖反射的回声，则鸣笛时火车到隧道口的距离是__m。

3．有一支用毕没有甩过的体温计，读数停留在382℃，被误用来测量病人的体温。病人实际体温是378℃，体温计读数是______℃；如果病人实际体温是385℃，体温计读数是______℃。

4．城市燃气供应行业常用mmHg作为燃气的压强单位。JMB-3型煤气表的铭牌如下表所示（铭牌中“压力”指的是压强）。当煤气的压强大于____Pa，小于____Pa时，这种煤气表可以正常工作。

JMB-3型煤气表

额定流量25m／h 使用压力50～300mmHg

回转数 417R／min 使用介质 城市煤气

出厂日期 19914

北京煤气表厂

5．老师利用投影仪把课前写好的透明胶片投射到屏幕上，得到了清晰的像（图9）。当他再把两块条形磁铁放在投影仪上，在磁铁上面铺好玻璃板，用铁粉演示磁感线的分布时、屏幕上磁感线的像却不清晰，这时应该向______移动投影仪的镜头。

7．贾铭同学打算利用电能表来测量电视机实际消耗的电功率。他断开电能表连接的所有其他用电器，只把电视机打开，在t秒内测得电能表的盘转数为N。如果电能表铭牌上标明每kWh的盘转数为n，电视机的电功率为______W。

三、问答题（5分）

1．给你一个透镜，怎样用最简单易行的方法判断它是不是凸透镜？

2．说出两种最简便的估测凸透镜焦距的方法。

四、（5分）电视台把无线电信号传送到高空中的通信卫星上，卫星再把信号传到地面上的其他地区，这样就实现了卫星电视传播。在调试过程中，电视台本身也需要接收卫星传回的信号，并和演播室用电缆传来的信号进行比较。这时发现，卫星传来的画面上，人物动作的变化总比电缆传来的画面上相应的变化发生得晚一些。

1．解释产生这种时间延迟的原因。

2．已知通信卫星的高度大约是36000km，无线电信号传播的速度与光速相同，估算画面延迟的时间。

五、（7分）图10为一种设计中的牲畜饮水用自动装置。底盖A平时顶住水箱的出水口，一旦饮水槽水位下降，浮子受到的浮力减小，水就从小箱流入饮水槽。设计中水箱水位最高为60cm，水箱出水口直径是6cm，底盖A及竖杆B的总质量是420g，浮子D的质量是580g，体积是2dm3，横杆C的质量可以忽略。通过计算说明，这个自动装置在水箱蓄满水时不能正常工作。

六、（7分）硬钢片做成的瓶盖起子有两种用法。如图11所示。A、B是开盖时起子和瓶盖接触的两点。在瓶盖和瓶口的接触点中，D和E分别是离手最远和最近的两点。开盖时手对起子施加的力F作用在G点，瓶口对瓶盖的阻力可以认为作用于瓶盖的中心C点（图中没有标出）。如果瓶盖在打开的过程中没有发生明显的弯折。

1．分别指出图中11(a)、(b)两种情况下杠杆的支点。

2，图(a)、(b)两种用法中哪一种比较省力？为什么？

七、（8分）有些家用玻璃茶几的桌架是用四个塑料吸盘吸附在桌面上的（图12所示）。如果每个吸盘的直径是4cm，计算一下，桌架质量不超过多少时，抬起桌面就能把桌架带起。实际上，所能带起的桌架质量总小于上述计算值，请分析原因。

八、（8分）楼道里的灯常常彻夜通明，因而极易损坏。给它串联一个电阻后再接到电路里，虽然亮度略有降低，寿命却可以大大延长。现在欲使“220V25W”的灯炮在实际使用时消耗的功率约是额定功率的80％，应该串联多大的电阻？这个电阻消耗的电功率是多大？

1993年全国初中应用物理知识竞赛

一、1．C 2．A 3．D 4．B 5．A 6．A 7．C 8．A 9．C10．D 11．D 12．D 13．B

二、1．0176；1136 2．3622 3．382；385 4．490；

三、1．能使物体成放大像的就是凸透镜。2．方法一：让阳光垂直射到镜面，调节到阳光会聚的光点至最小，测出会聚光点到镜面的距离即为焦距。方法二：当作放大镜来看书。调节到字体的放大虚像至恰好变成模糊为止，测出透镜到字体的距离即为焦距。

四、1．因电磁波从电视台到卫星间的往返传播要用一定时间。

五、如图13所示，作用于底盖、竖杆和浮子的力有：向上的浮力：

F浮=ρVg=103×2×10－3×98=196（牛）

向下的总重力：

G总=(042+058)×98=98（牛）

水箱的水向下的压力：

F压=ρghS=103×98×06×314×0032=166（牛）

∵向下的力的总和F向下=G总+F压=264牛＞F浮

∴底盖A将下移，装置无法正常工作。

六、1．因瓶盖在打开过程中无明显弯折，起子和瓶盖可看成结合成一体，图(a)中支点为D，图(b)中支点为E。

2．两图中阻力相同，阻力臂亦相同，都是瓶盖中心到边缘的距离，而图(a)中动力臂为GD、图(b)中动力臂为GE，GD＞GE，根据杠杆平衡原理，图(a)较省力。

七、桌架是依靠四个吸盘所受大气压力而带起。假设吸盘内的空气全被排出，则大气压力

F=4pS=4×101×105帕×314×0022米2=507牛

实际上吸盘中的空气不可能完全被排出，所以实际所带起的质量总小于上述计算值。

八．P实=P额×80％=25×08=20（瓦）

得 电阻与灯串联：

所串电阻

电阻消耗的功率P阻=U阻I=232×01016=236（瓦）

大家知道，宇宙环境是极为恶劣的，对人体有害的主要因素是高真空、高缺氧、宇宙辐射、温度差异等，这些不利因素会对人体产生严重伤害。在这种环境中，航天员是无法生存和工作的。面对严峻的宇宙空间环境，怎样才能保证航天员的生命安全呢？我们的科技人员为其研制了一个基本与外界隔绝的密闭环境即密闭座舱，用来保护航天员。

一会儿是早晨，一会儿是黑夜

人们长期的生活习惯是“日出而作，日落而息”，睡眠一般都安排在夜晚。飞船在航天飞行中的昼夜周期和我们在地球上的昼夜周期是不同的。地球上的一天是一次日落日出，并定为24小时。空间飞行时的一次日落日出，周期长短不一，因为它和飞船绕地球飞行的轨道高低相关。轨道高，昼夜周期就长；轨道低，昼夜周期就短。飞船航天飞行期间的昼夜周期，白天和黑夜时间长短是不一致的，白天时间长，黑夜时间短，90分钟一个昼夜周期，最长的黑夜仅仅是37分钟。飞船由地球阳面进入阴面时，就如同由白天进入黄昏黑夜一样。航天飞机速度很快，太阳出来时好像“迅雷”似的一跃而出，太阳落山时也如“旋风”一样迅速地隐去。

一个航天员曾经这样描述宇宙间的一天：早晨，计算机控制的钟唤醒我们起床。醒来拉开窗帘看宇宙空间，阳光灿烂，天色真美。可是不大一会儿，太阳没有了，天暗下来了，黑夜来临了，我们想又该睡觉了吧。真是有趣极了，一会儿是早晨，一会儿是黑夜……

站着睡躺着睡都一样

在宇宙空间最特殊的就是睡觉姿势，失重时，身体完全放松会自然形成一种弓状姿势。航天专家认为，在太空中睡眠，身体稍微弯曲成弓状，比完全伸直平躺着要舒服得多。

航天员在太空飞行中，睡袋一般固定在飞船内的舱壁上，如果不这样，飞船内的姿态在发动机开动时，就可能跟舱壁碰撞。所以，航天员一般还是喜欢将睡袋紧贴着舱壁睡觉，这样就像睡在床上一样舒服。在失重时，反正分不清上和下，站着躺着睡都一样，所以，航天员既可以靠着天花板睡，又可以笔直地站着靠墙壁睡，想怎么睡都是可以的。

由于人在失重时飘浮，航天员行动起来会感到困难和不方便，动作都不像在地面上那样协调。坐立不稳摇摇晃晃，稍一抬头仰身就有可能来个大翻身，弯腰时又可能翻筋斗，所以一切动作都得小心从事。

航天员在宇宙飞行中可以遥望地球景色，这也是他们太空生活的一大乐趣。自古以来，飞向太空就是人类最美好的遐想。航天员在飞船上看到的地球漂亮极了，它是一个绿色的球体。白天你仔细看去时，地球大部分是浅蓝色，密密的森林带看起来更是蓝色的，惟一真正的绿色地带是中国的西藏高原地区。一些高山湖泊看起来是明亮的并且呈鲜绿色，好像硫酸铜矿地区颜色。温度很低又没有云彩的地区，如我国喜马拉雅山那样的高山区域，就能很清楚地看到那儿的地貌。航天员能看到的最令人目眩神迷的奇景，要算是伊朗的卡维尔盐渍大沙漠，这片大沙漠看上去像木星，中间有一个红色、褐色和白色的大旋涡，这是因为盐湖经过一代又一代的蒸发之后而留下的光辉耀眼的痕迹，它像绿宝石一般闪闪发光。

离不开体育锻炼

航天员生活在太空当中，同样离不开体育锻炼。它除了增强体质外，还有其特 殊意义：增强对失重及其他航天环境的适应能力，减少航天飞行中不良环境对航天员的有害影响。在长期航天的空间站内，都设有专为航天员体育锻炼的“小型体育场”，设置一些特殊的航天体育器具供航天员使用。这些器具有自行车功量计、微型跑道、弹簧拉力器及负压筒等。

在宇宙中航行的航天员和地球上的人一样，都需要有个人清洁卫生的处理，如刷牙、洗脸、洗澡、大小便等等。失重条件下处理清洁卫生及废物非常复杂，需要有特殊的设施和技巧。

失重时刷牙，牙膏泡沫很容易飘浮起来，水珠在舱内飞飘，会影响人的健康和仪器正常运转。飞船中的航天员不能采取地面上的刷牙工具和方法。那样做，说不定在哪一环节把水泄漏出去，水就会飘浮起来，所以，航天员只能采用比较简单的方式来刷牙。美国采用的是一种特制的橡皮糖，让航天员充分咀嚼以代替刷牙，达到清洁牙齿的目的。航天员洗脸，其实是取一块浸泡有清洁护理液的湿毛巾擦洗面部。随后，把毛巾铺在按摩刷上用来梳理头发。

航天员若在空间站上长期生活，还需要洗澡。长期的载人空间站上，就配备有航天工程技术人员设计制作的航天浴室设施。这种浴室，只不过是一个强力尼龙布浴罩，浴罩上下有固定的框架，上连天棚下连地板，成为通天式密闭浴罩，平常折叠着固定在生活舱的顶棚上。顶棚上还设有圆形水箱、喷头、电加热器，洗澡用的水箱，有管道跟大水箱相通。

洗澡前，先把废水回收净化装置中的净化吸附剂配好，准备用来回收和净化洗浴时的污水，然后清理给水管道、抽水装置和过滤净化装置（除去杂质和不良气味），并将卷在顶棚上的尼龙罩放下，直到底框并固定好，形成一个连接天棚地板的圆桶，就好像一个完全透明的大玻璃缸。启动电加热器，把水箱中的水加热到合适温度，这时人可脱去衣服进入浴室。圆筒底下有一双固定的拖鞋，人穿上它后就不会飘浮起来。在打开水龙头之前，应先将呼吸器戴好，呼吸器同一条通到外面的软管相连接，航天员可呼吸舱内空气，避免洗浴时的空气、水汽混合物吸入呼吸道发生危险。航天员洗澡时，还要将耳朵塞起，带上护目镜，就像潜水员一样。一切准备好之后，就可打开水龙头，一阵阵细细的水流喷在身上，形成一层夹着无数气泡的水膜，必须用毛巾或吸水刷将水吸走。失重时水不会自动流出，水箱中有气加压，水就会源源不断地流出来。

飞船上航天员大小便的处理也有其相当的科学性。尿盆是特制的，抽水马桶同一个塑料套相连接，大便后快速关闭橡皮阀，大便通过气流落入透气的大便收集袋里，然后用密封袋密封投入便筒，便筒装满后会自动弹出舱外。

这就是航天员特殊的生活起居，是不是真的很奇妙？

《第一视角：与中国航天遇朝夕相处》 赵雁著 北京出版社 200311 定价：2100元

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太空人的休闲生活。在太空中工作的宇航员需要劳逸结合，这样才能完成繁重的太空科研任务。为了消磨空闲时间，宇航员们创造出了在失重条件下打棒球、踢足球、打“室内”高尔夫球、玩水气球游戏等，他们还可以在航天飞机的货舱内翻跟头、连空翻、大跳跃、飞进飞出等；在腻味寂寞时他们说笑话、侃趣闻、造幽默、搞喜剧；实在不愿动的人可以看电视、读电子版报纸、翻名著、给地球的亲朋好友发“伊妹儿”。

航天员在太空中可以不必穿鞋，更没有所谓的特制鞋。因为失重时，他们不能像在地面一样行走。但是，国外的航天员为保护脚部会穿厚底短袜。

航天员在太空中会“长高”。因为在长期的失重条件下，由于人体的脊椎骨没有重力压迫，互相舒展开，因此一般可以长高25～5厘米。在太空中航天员并不希望自己“长高”，因为脊柱增高，背部肌肉却没有跟随增长，结果导致背部疼痛。几乎所有的航天员在太空生活的头一周，都体验过这样的疼痛，他们会将身体蜷曲缓解疼痛。

航天员在浩瀚太空总是“举目无亲”，为了减轻他们在太空的孤独感，科学家想了很多办法。20世纪80年代后，美国和前苏联先后开设了“太空专线电话”，可以让航天员和家属通话。NASA还公布了号码900－410-6272，使得每有航天飞机上天，就成了繁忙的热线。1983年4月，挑战者号首航时，5天中竟然有19万个电话飞向太空。

就目前的4S店能自己修复铝合金车身的不是很多，而且对于铝车身件撞击变形后的处理也不很科学。因此他们一般都不修复，都更换了。就是有些小的凹痕就拿铝粉加胶水合成铝腻子直接刮了，焊接更是不牢固，目前4S店的铝焊接设备也能焊接铝合金车身件，基本上用的焊接机是丝带的，铝合金是一种非常要干净的金属，而且也很容易氧化，丝带也是，一旦有氧化了，就不能焊接。就算焊接上了也是虚焊接，不牢固。因此铝合金车身件的修复也是要有专业的设备和技术的，也不是有了焊接机就能把铝合金焊接牢固的，必需要有专业的铝合金焊接机和专业的技术，能对铝合金车身件的整形以及铝合金发动机，变速箱之类的铝合金进行焊接。要用低温铝焊条，免去了用氩弧焊机的搬运等复杂工序，很轻松的就可以进行铝焊接，非常的简单和方便。这种铝焊条可以焊接任何汽车车身上的铝材料，包括发动机，变速箱，水箱冷凝器，铝合金车身件等汽车上的任何铝合金的东西。

1 在失重情况下航天员是否很难进入睡眠状态？

这是个值得讨论的问题，因为影响睡眠的原因有很多。首先，要分航天员在太空的工作是一班制还是二班制。在国际空间站和大多数航天飞机上，所有的航天员都是同时睡觉，他们将睡袋挂在自己喜欢睡的地方，如墙上、墙角、天花板上等等。当航天员实行倒班工作制时，像包括空间实验室在内的一些航天飞机上，航天员睡在一个小的铺位上，将它关闭后，可以隔绝工作室传来的噪音。开始，航天员有些不安的感觉，觉得自己躺在一个狭窄的鞋盒中，而且大多数航天员出现10-15秒的背部感到舒适的错觉。

然而，当你打算睡觉的时候，你需要习惯你的背部和侧面没有感觉，事实上你是在睡袋中漂浮着，只是用绳子将你倒挂着，因而那种使得你昏昏欲睡的重力感觉是不存在的，也有些航天员对此还不太适应。他们毫无睡意，紧张得必须吃安眠药才能睡着。另一些人即使是在这种特殊环境下也能睡得很香。

需要补充的是：如果睡觉的时候你的头部处在不通风的地方，呼出的二氧化碳会聚集在你的鼻子附近，当你血液中的二氧化碳达到一定程度的时候，脑后部的一个报警系统就会发出警告，使你惊醒，会感觉呼吸急促。这时，你走几步或换个地方，又可以沉睡了。

2 航天员在太空中穿衣服时会有什么特殊的感觉吗？

航天员的航天服除了在舒适性和安全性上有特殊要求以外，通常和我们在地球上穿的没什么差别。例如，衣服必须由防火材料制作。当在失重情况下穿航天服的时候，航天员实际上就是在衣服内漂浮，只有当衣服碰触到肌肤的时候，才会感到是穿着衣服。

3 太空中漂浮很有意思么？

航天员们都认为一旦适应微重力环境后，在太空中漂浮是非常有趣的。顺便说一下，科学家们不喜欢将微重力称为零重力，这是因为除非你正好站在围绕地球做自由落体运动太空船的中心位置，此外你就不可避免的受到来自微小的加速度和潮汐的影响，即使它们的作用很小，只有地球引力的百万分之一，我们也不能认为它是无重力或0重力。这就是我们为什么称之为失重的原因。

在微重力环境下生活是很有趣，不同人的感觉也不同。第一次参加太空飞行的航天员，在进入太空后的头两三天，约有30%-40%的人出现“空间适应性综合症”（它是运动病中的一种），其他人不会出现这种症状。血液流向上身，使鼻窦和舌充血，影响人的感觉，一周左右的时间，航天员体内就会出现适应失重的反应。

在失重情况下，脊椎由于没有重力的作用而变长了，使得人变高了（长高1-2英寸）。在失重情况下，当所有的肌肉放松的时候，就会出现大腿轻轻的向上抬起，胳膊向前方舒展开，身体略微弓着，仿佛是在水中一般。由于没有“上”或“下”的感觉，需要依靠别的标志来确定“上”和“下”，在航天飞机内部设计时，考虑用天花板和地板的不同来定位。

在微重力的情况下，航天员常常产生错觉。当航天员告诉自己的大脑哪个方向是“上”，它立刻会认为那是错觉。这样，在太空定位、转移或运动等感觉与在地面上不一样。在太空行走是非常轻松的，航天员很快就习惯到处行走和用固定足的方法将自己固定在空间站上。穿上航天服在太空中行走变得困难得多，这是因为工作服体积大，就像套上一个气球，视觉和触觉都受到了限制。

4 你可以穿多长时间的航天服？

一般可以穿5-7小时。当然也要视航天服的中的可消耗材料的情况，例如氧、电量、冷却水等。航天服简直就是小型太空船，穿航天服工作是很辛苦的。穿着的时间也与穿着者对舒适性和耐磨性要求有关。

5如果在太空中遇到骨折或重病如何处理？

幸运的是，美国宇航局上天的120名航天员从来没有碰到这种情况。在早期曾发生过阿波罗13号航天员佛瑞德尿感染的问题及小规模的流感的问题。太空船上总会带上足够的药品以应付这些突发事件。一旦在围绕地球飞行过程中发生意外，不管是在航天飞机上或在国际空间站，都要以最快速度将航天员送回地球。美国宇航局也为国际空间站开发了一个大型的七人座的返回舱，是为在特别情况下作为“太空救护车”使用的。

如果发生骨折，在太空船上也准备了固定骨骼的器材。当人类出发进入外太空，比如在探险火星的时候，太空船上将携带医疗设备，有一名或多名航天员是经过良好的医学知识训练的，他们可以进行救护和治疗。因为在这种情况下，短期内返回地球是不可能的。可能情况下，飞船上将配备经验丰富的医生。

6 空间站可以能容纳多少人？

国际空间站最多能容纳7名航天员。航天员的人数从开始的3人增加到6人，到2003年增加到7人（但现在由于空间站上资源的问题，只有3名航天员在空间站上－译者）。当然，在一次意外中不可能所有的工作人员都立刻返回。这就是美国宇航局为什么要改进返回舱，以便比俄罗斯联盟号太空船可以容纳更多人员的原因。

7空间站上的航天员在太空中是怎样打发业余时间的？

他们根据自己的不同喜好，各有偏重。在飞行中，他们可以各自选取自己喜欢的娱乐。有的可以利用膝上型电脑看书或给家人发邮件，有些人在听音乐或玩游戏，再有些人就是与地面的亲友打电话或与其他同事聊天。可是绝大多数航天员在刚进入空间站时，大部分业余时间是站在窗旁，眺望宇宙和注视着地球从空间站下消失。

8 国际空间站的航天员是如何挑选出来的？你对此有何看法？

任何身体状况良好，符合航天员基本要求的成年男女都可以被选拔出来参加航天员训练。要成为国际空间站的任务专家或航天员，最低要求是至少获得一所国家承认院校的工程、自然科学或数学学士学位，在这一领域有三年以上相关工作经验，更高的学位将更合适。航天飞机驾驶员至少要有1000小时的喷气式飞机的飞行经验，其视力要比专家好。竞争是相当激烈的，每两年平均有4000名申请者角逐20个名额。定期征募航天员。

9 你们是如何绘制太空图的？如何知道应该往哪个方向前进？

让我简单介绍一下，要完全理解这个复杂的问题不是一件容易的事情，因为你确实需要进入大学进行系统的学习。

最基本的是你需要知道宇宙是由三个空间构成，所以你应确定自己在这三个轴构成座标系统中的准确位置。在天文学领域，航天员是用方位角、海拔、赤经、距离和时间来绘制太空图的。

在太空飞行的时候，我们的三个座标定为X、Y、Z。然后所有的人都有一致的参照系统，即座标系统的位置和方向，以此来进行测量和定位。一般这个系统以地球中心为原点。Z轴向上，X轴和Y轴在同一平面上。有时候可以假设它是随着地球旋转，有时候它是固定在太空中。这套“参考系统也可以装载你的便携电脑上。

太空船（还有所有现在的大型飞机上）都安装了一套导航系统，可以知道在它的三个坐标附近的飞行物的运动，不断地计算飞船相对与参照系统的变化。当然，通过看所指定的靶，也可以预测其前往的方向。而且很快的，你就知道你在什么方位和前往的地方，如果偏离了设定的航线，还可以考虑进行相应的调整。

10 航天员在太空中使用什么样的餐具吃饭？它们有什么不同吗？

航天中使用的是普通的餐具，像刀、叉、勺，与地球上使用的相同。航天员吃的大部分食物和饮料可以放在容器里。不同的是，当要吃这些食物时，它们会漂浮出来。一些食物，像在制备豌豆、豆等时要加入沙司，这样它们就会粘在餐具上。食物有热菜、凉菜或冷冻的。饮料是装在一些可压挤的瓶子中，像运动饮料瓶。但是有些事情航天员很难适应，他们常抱怨在长时间的执行任务中，无法得到新鲜的蔬菜和口味清新的咖啡。

顺便提一下，在俄罗斯的和平号空间站，一旦运输的航天飞机到达，就可以得到像西红柿这样的新鲜水果和蔬菜。美国航天员Shannon Lucid说，他们经常和俄罗斯航天员联欢。也许几年后，在国际空间站和火星探险队里将能吃到新鲜蔬菜。目前还无法保证提供口味清新的咖啡和汽水，但至少有一家软饮料公司已经开始开发一种在失重状态下使用的容器。此外，在航天中由于体液的转移，使航天员的味觉和嗅觉发生改变，在轨航天员经常挑选味重的食物。

11．航天员在国际空间站要待多长时间？

大多数航天员在国际空间站要连续呆90天——那是目前航天员计划的“轮岗”平均时间。有些人由于各种原因提前回来，另外一些人可能会待很长时间，特别是当要为人类探索火星提供依据，要长时间飞行以便对航天员的生活和工作进行医学研究时。值得一提的是，在太空停留时间最长时间的是一名俄罗斯内科医生Valery Polyakov博士，他在1994年创造了这个记录，在空间站停留438天（14 1/2个月），在此之前是1988年创造的241天飞行记录。美国人在太空生活最长的时间是188天，也是女性航天员的世界记录，它是由Shannon Lucid博士创造的。

12为什么地球有重力而在太空却没有？

太空中是有重力的，但我知道你不是指这个。可以这样解释：重力的生成与质量有关。质量是以非常特殊的方式对太空产生影响（爱因斯坦会说，质量使太空弯曲。）这种作用是由艾萨克牛顿发现的、被我们称为万有引力的力量来传递的。根据我们的观察万有引力学说是正确的。如果不是这样的话，阿波罗登月计划就无法实现。同样，一个物体地心引力的减少是与物体间距离的平方根成正比的。

在地球上，物体质量所产生的重力，表现出像一个“压力”作用在与地面接触的物体上，我们称之为“重量”。当没有这种接触的时候，举例来讲，在地球轨道上，飞行器没有直接与地球接触，也就没有重力。但是太空船仍然有质量，就会产生自身的重力区（当然对于小型的航天飞机就没有重力了）。

也就是说在太空中所有具有重大质量的中心的星体，像太阳、地球和其他行星，都是有地心引力的。牛顿也发现在没有加速度作用的情况下，真空中的物体可以永不停歇的沿直线运动。但是，一个物体，例如空间站，有地球拉着它时，使它在地球轨道上运转时，不能认为是处于“失重”状态；这样，在轨道上运行的空间站所出现的“失重”，并不是地心引力作用不存在，而是重力作用对它的作用消失。一旦有了阻力，大气阻力、发动机动力、旋转产生的离心加速度等等，失重现象就不见了。

13 航天飞机发射时是什么感觉？

在发射台上，由于座舱的方向和位置，航天员们是背靠背、脚朝上(航天医生规定了他们发射前处于这种状态的时间)。在舱门关闭和所有的最后检查工作已经完成后，航天员在心里默默期待着发射，在脑海中再一次回忆在过去的几年中所培训的操作程序。例如，他们上方的所有橱柜是否锁好？眼前的提示卡提醒你在紧急情况下应采取什么措施？最后倒计时到6秒，三个液态火箭推进器点燃。当航天飞机前后晃动5英尺时，你可以很明显的感到它的晃动，这时，轨道器强烈的摆动和振动起来。但是航天员听不到任何发动机发出的雷鸣般的轰响。

然后计数到零，头盔上的无线设备中传来指令：“点火、升空。”两个固态燃料火箭推动器点火，航天飞机开始冲向太空。这时候你不会感觉非常明显的加速度，与飞机起飞时的感觉差不多。火箭推动器内的燃料不是均匀地燃烧，推进过程中颠簸得厉害。整个座舱就像汽车以最大速度在鹅卵石上飞驰一样颠簸不停。

一旦推动器点着，在燃料燃尽前它们是不会停下来的。在起飞后两分钟，航天飞机排空了的容器开始脱落，噪音没有了，每个航天员不适感大为减弱。三个液态推进器的发动机里的燃料继续燃烧，发出嗡嗡声，当燃料烧尽后，航天飞机变轻了，继续保持加速度。（因为根据牛顿学说，加速度等于质量的平方。）

在升空75分钟时，外部的巨大容器内的燃料已经烧掉90%，航天飞机在起飞时的重量达到2000吨，而现在不到200吨，压力已经达到3g——是地球重力的3倍。发动机减速到3g’s。在这个加速度，穿着沉重航天服的航天员，呼吸变得非常困难，会下意识的呼吸和挺胸。

最后，主发动机关闭。几秒钟内，发动机的推进力降到零。航天员会突然间感到胸口的压力消失了，并有种失重感，此时，航天员已经在太空中。

14 为什么我们要建空间站？它有什么用途？

我们国家提出在地球轨道上建永久的平台有很多的理由，而且通过与其他国家的国际合作可以使我们受益非浅。

空间站提供了一种全新的提高人类生活水平的方式。现在每个人都应该知道在地球轨道上，太空提供了许多非常有用的、在地球上找不到的环境，例如失重、高真空、高温、极冷、极热、未经过滤的太阳光和可以看到地球的全貌和环境，以及用天文望远镜观察不被充满空气、云彩和污染物的大气层所阻挡的宇宙。

这些特殊的环境，可以使我们在那里进行人、动物、植物等的科学研究，得到重大的科技创新。它们也带来了新的医学突破、科技发展、新的工业产品、新的药品和很多其他的有助于我们国家保持领先地位的新的机遇和挑战。当然了，这也使我们的经济、工业、贸易和商业更具竞争优势，也创造了新的工作、知识和财富。

由于空间站可以在太空中停留很长时间，使我们能够长时间的利用这么多的太空资源，而航天飞机在太空中最多只能停留14天。空间站也可以提供更多的电能、更大面积、更多的工具和其他设备、简直就像地面上的一个大型的研究基地，产品发展中心和技术示范中心。在长时间的飞行中，空间站也可以成为人类更好地探索外太空的太空发射场、跳板和以23，000英尺/秒速度移动的发射平台。

15．要成为一名航天员在体质方面的要求是什么？

除了健康的身体以外没有特殊的要求。无论男女只要符合这些要求以及我在问题8所给出的基本资格条件，就可以申请成为候选人参加航天员训练。

16 航天服有什么不同寻常的特点？

航天服简直就是小型的太空船，它需要保证航天员在舱外活动时的健康和连续工作的需要。由于在太空中没有气压，没有氧气维持生命，人类必须有适合他们生存的环境。和航天飞机工作舱内的空气一样，航天服中的空气也是可以控制和调节的。

这样，航天服的主要功能必须为呼吸提供氧气，同时要维持身体周围的气压稳定，并使身体内血液处于液态状态。在真空或非常低的气压状态时，身体中的血液就会像高山顶上的热水一样沸腾了。

航天飞机上配备的航天服可以承受每英尺43磅的压力，这仅是正常大气压的三分之一（每个大气压等于147 psi）。由于航天服内的气体是100%的氧气，而不像我们在地球的大气层只含有20%的氧气，穿上航天服的航天员要比那些在海拔10，000英尺的高山或身处海平面没有穿航天服的人呼吸到更多的氧。在离开太空船去太空工作之前，航天员要呼吸几个小时的纯氧。这是去除溶解在血液中的氮和防止当气压下降时释放出气泡的必要程序，这种情况通常称为潜水减压病。

另一方面，如果在正常大气压下呼吸纯氧过长，它就会变成对人体有害的气体。这种吸氧排氮对航天员来讲是过分的、毫无益处的和令人厌烦的等待，确实是件麻烦事，我们将航天服的内部气压设计为83 psi，这样可以缩短吸氧排氮的时间。

航天服必须具有保护航天员免受致命伤害的作用，它除了可以防止微流星体的撞击外，航天服也要避免航天员受到太空温度极限的伤害。没有地球大气层来过滤阳光的辐射，朝向太阳的一面温度可高达250度，背向阳光的一面，就在零下250度。

航天服的主要特点是：除了靴子和手套有多层结构外，背面有生命支持系统，胸部是显示控制模块，还有就是为太空漫步者和处理紧急情况而设计的装备，特别是备用的供氧系统。这些组合成一个被称为EMU的集合体（舱外机动装置），它可以实现不同子系统之间的自由转换，无论是在正常情况下或紧急情况下都可以容易和安全地连接。

还有一些特殊装置：尿液储存器，在返回航天飞机或空间站以后将尿液输送到废物处理系统；有一个网孔状的弹性纤维制成的液体冷却和通风服，衣服前面的入口处有拉链，它65磅重；内衣中的冷却管内，水在不停流动着，使航天员穿上时感到很舒服。安装冷却管的原因是因为衣服内是纯氧层，它不可能像在普通空气中那样提供足够多的冷气。还有就是可装21盎司的内衣饮水袋，“探测帽”或通讯载体组合装置，供双向通讯的耳机和麦克风及预警和报警装置，及生物医学探测子系统。

在太空行走的时候，航天员绑上在地面重达310磅的单人机动装置（MMU），一个单人的氮推动器背包，它固定在航天服携带式生命保障系统上。航天员利用可调控旋转和平移的手控制器，可以准确的飞入或围绕航天器货船入坞码头运动，或自由的进入航天飞机或空间站附近的有效载荷或建筑内，也可以到达其它很多似乎遥不可及的外部区域。航天员穿着被称为“太空自行车”的MMU’s，在发射、服务、保养和找回人造卫星方面发挥了很大作用。

17．航天服是用什么材料制成？它们是怎么制作的？

我们通用的航天服/ EMUs有12层夹层，每个都有其特殊的用途。从里层开始看，最里面的2层是冷冻液体构成的贴身内衣，材料是内缝管状塑料的弹性纤维，下一层是涂有尼龙的球胆层，外面包了一层达可纶织物。下面7层是防热和小陨石的保护层，由铝化的迈拉和层压的达可纶棉麻织制成。这七层的衣服外面是一层化合织物。

18 美国第一位两次进入太空的航天员是谁？

第一位两次进入地球轨道的美国人是戈登库铂。第一次飞行：1963年5月15-16日，驾驶水星9号飞船，历时1天10小时20分钟。第二次飞行：1965年6月3-7日和皮特康拉德一起驾驶双子座5号，历时7天10小时2分。

实际上格斯格里森是第一个两次乘坐火箭进入太空的美国航天员。但在1961年7月21日，他第一次飞行驾驶的“自由钟”仅仅是亚轨道飞行的飞船，带着他沿抛物线飞行15分钟，高度是190公里，有五分钟处于失重状态。然后又开始了他的第二次飞行，这次他进入了地球轨道，在1965年3月23日，他和约翰杨一起乘坐双子座3号绕地球三圈。顺便提一下，这次飞行将第一台电脑带入太空：它是每秒可运行7000次计算的小型计算机。格里森用它来计算地球轨道的变化。从那时起，航天员可以真正的飞越太空，而不是只沿着固定的轨道环绕地球飞行。

19．哈勃太空望远镜可能替代国际空间站么？

哈勃太空望远镜离国际空间站还有很大距离，首先它的轨道倾斜度是2847度（国际空间站是516度），其次它的平均海拔高度是590公里。

20 航天服有多重？

航天服包括背包在内净重近280磅（在地面）。当然了在太空中它没有重量（即使什么都没有变化）。

21 为何航天员必须穿这么重的装备？

一旦航天员进入有压力的生活舱，他们就穿上地面上的人们在温暖的春天穿的衣服，通常是短裤、短袖衬衫和袜子（因为他们的脚需要一些防碰撞保护和防寒，但他们不走路，所以不需要鞋子。）们仅在发射和返回以及走出气压舱进行太空船外活动或舱外活动的时候需要穿上特殊的衣服。发射/着陆服有防火功能和在航天飞机的加压系统失控后维持身体周围的压力不变的作用。

航天员舱外活动穿的航天服要提供维持生存的氧气和压力。它们必须使航天员免受快速飞行的太空碎片的伤害，所以他们的航天服必须有压力。当他们背向阳光，远离太阳光照射变冷的时候，航天服必须保暖。衣服提供与地面、航天飞机和其他舱外活动的航天员联系的无线设备。提供太空短途行走和在黑暗中工作所需的光线，避免航天员的眼睛受太阳光的直接照射，便于携带外出工作的工具，满足航天员生理需要的食物。航天服要保证六小时无故障，可适应不同航天员的要求。你可以将它看成小型的太空船。在地球上它重达280磅，但是在太空中没有重量。

22进入太空要花费多长时间？

航天飞机从发射、经过脱离外部罐和固体火箭，到以所谓的轨道速度到达地球轨道，大约要85分钟，所以它要不停的围绕地球转动。

作用：是当您踩下离合时，开关接通给汽车电脑一个断油的信号，用以节省燃油。

故障现象：现象是怠速不稳，有时灭火。

工作原理：离合器分为三个工作状态，即不踩下离合器的全连动，部分踩下离合器的半连动，以及踩下离合器的不连动。当车辆在正常行驶时，压盘是紧紧挤靠在飞轮的摩擦片上的，此时压盘与摩擦片之间的摩擦力最大，输入轴和输出轴之间保持相对静摩擦，二者转速相同。当车辆起步时，司机踩下离合器，离合器踏板的运动拉动压盘向后靠，也就是压盘与摩擦片分离，此时压盘与飞轮完全不接触，也就不存在相对摩擦。最后一种，也就是离合器的半连动状态。此时，压盘与摩擦片的摩擦力小于全连动状态。离合器压盘与飞轮上的摩擦片之间是滑动摩擦状态。飞轮的转速大于输出轴的转速，从飞轮传输出来的动力部分传递给变速箱。此时发动机与驱动轮之间相当于一种软连接状态。

汽车离合器位于发动机和变速箱之间的飞轮壳内，用螺钉将离合器总成固定在飞轮的后平面上，离合器的输出轴就是变速箱的输入轴。在汽车行驶过程中，驾驶员可根据需要踩下或松开离合器踏板，使发动机与变速箱暂时分离和逐渐接合，以切断或传递发动机向变速器输入的动力。

航天又称空间飞行或宇宙航行。“航天”系泛指航天器在太空在地球大气层以外（包括太阳系内）的航行活动，粗分为载人航天和不载人航天两大类。“航天”这个人类历史长河中的新事物应用了众多涉及基本概念的名词，这些名词与“航空"有很大差别。

航天生活

宇宙环境是极为恶劣的，对人体有害的主要因素是高真空、高缺氧、宇宙辐射、温度差异等，这些不利因素会对人体产生严重伤害。在这种环境中，航天员是无法生存和工作的。面对严峻的宇宙空间环境，怎样才能保证航天员的生命安全呢？我们的科技人员为其研制了一个基本与外界隔绝的密闭环境即密闭座舱，用来保护航天员。

一会儿是早晨，一会儿是黑夜

人们长期的生活习惯是“日出而作，日落而息”，睡眠一般都安排在夜晚。飞船在航天飞行中的昼夜周期和我们在地球上的昼夜周期是不同的。地球上的一天是一次日落日出，并定为24小时。空间飞行时的一次日落日出，周期长短不一，因为它和飞船绕地球飞行的轨道高低相关。轨道高，昼夜周期就长；轨道低，昼夜周期就短。飞船航天飞行期间的昼夜周期，白天和黑夜时间长短是不一致的，白天时间长，黑夜时间短，90分钟一个昼夜周期，最长的黑夜仅仅是37分钟。飞船由地球阳面进入阴面时，就如同由白天进入黄昏黑夜一样。航天飞机速度很快，太阳出来时好像“迅雷”似的一跃而出，太阳落山时也如“旋风”一样迅速地隐去。

一个航天员曾经这样描述宇宙间的一天：早晨，计算机控制的钟唤醒我们起床。醒来拉开窗帘看宇宙空间，阳光灿烂，天色真美。可是不大一会儿，太阳没有了，天暗下来了，黑夜来临了，我们想又该睡觉了吧。真是有趣极了，一会儿是早晨，一会儿是黑夜……

站着睡躺着睡都一样

在宇宙空间最特殊的就是睡觉姿势，失重时，身体完全放松会自然形成一种弓状姿势。航天专家认为，在太空中睡眠，身体稍微弯曲成弓状，比完全伸直平躺着要舒服得多。

航天员在太空飞行中，睡袋一般固定在飞船内的舱壁上，如果不这样，飞船内的姿态在发动机开动时，就可能跟舱壁碰撞。所以，航天员一般还是喜欢将睡袋紧贴着舱壁睡觉，这样就像睡在床上一样舒服。在失重时，反正分不清上和下，站着躺着睡都一样，所以，航天员既可以靠着天花板睡，又可以笔直地站着靠墙壁睡，想怎么睡都是可以的。

由于人在失重时飘浮，航天员行动起来会感到困难和不方便，动作都不像在地面上那样协调。坐立不稳摇摇晃晃，稍一抬头仰身就有可能来个大翻身，弯腰时又可能翻筋斗，所以一切动作都得小心从事。

航天员在宇宙飞行中可以遥望地球景色，这也是他们太空生活的一大乐趣。自古以来，飞向太空就是人类最美好的遐想。航天员在飞船上看到的地球漂亮极了，它是一个绿色的球体。白天你仔细看去时，地球大部分是浅蓝色，密密的森林带看起来更是蓝色的，惟一真正的绿色地带是中国的西藏高原地区。一些高山湖泊看起来是明亮的并且呈鲜绿色，好像硫酸铜矿地区颜色。温度很低又没有云彩的地区，如我国喜马拉雅山那样的高山区域，就能很清楚地看到那儿的地貌。航天员能看到的最令人目眩神迷的奇景，要算是伊朗的卡维尔盐渍大沙漠，这片大沙漠看上去像木星，中间有一个红色、褐色和白色的大旋涡，这是因为盐湖经过一代又一代的蒸发之后而留下的光辉耀眼的痕迹，它像绿宝石一般闪闪发光。

离不开体育锻炼

航天员生活在太空当中，同样离不开体育锻炼。它除了增强体质外，还有其特 殊意义：增强对失重及其他航天环境的适应能力，减少航天飞行中不良环境对航天员的有害影响。在长期航天的空间站内，都设有专为航天员体育锻炼的“小型体育场”，设置一些特殊的航天体育器具供航天员使用。这些器具有自行车功量计、微型跑道、弹簧拉力器及负压筒等。

在宇宙中航行的航天员和地球上的人一样，都需要有个人清洁卫生的处理，如刷牙、洗脸、洗澡、大小便等等。失重条件下处理清洁卫生及废物非常复杂，需要有特殊的设施和技巧。

失重时刷牙，牙膏泡沫很容易飘浮起来，水珠在舱内飞飘，会影响人的健康和仪器正常运转。飞船中的航天员不能采取地面上的刷牙工具和方法。那样做，说不定在哪一环节把水泄漏出去，水就会飘浮起来，所以，航天员只能采用比较简单的方式来刷牙。美国采用的是一种特制的橡皮糖，让航天员充分咀嚼以代替刷牙，达到清洁牙齿的目的。航天员洗脸，其实是取一块浸泡有清洁护理液的湿毛巾擦洗面部。随后，把毛巾铺在按摩刷上用来梳理头发。

航天员若在空间站上长期生活，还需要洗澡。长期的载人空间站上，就配备有航天工程技术人员设计制作的航天浴室设施。这种浴室，只不过是一个强力尼龙布浴罩，浴罩上下有固定的框架，上连天棚下连地板，成为通天式密闭浴罩，平常折叠着固定在生活舱的顶棚上。顶棚上还设有圆形水箱、喷头、电加热器，洗澡用的水箱，有管道跟大水箱相通。

洗澡前，先把废水回收净化装置中的净化吸附剂配好，准备用来回收和净化洗浴时的污水，然后清理给水管道、抽水装置和过滤净化装置（除去杂质和不良气味），并将卷在顶棚上的尼龙罩放下，直到底框并固定好，形成一个连接天棚地板的圆桶，就好像一个完全透明的大玻璃缸。启动电加热器，把水箱中的水加热到合适温度，这时人可脱去衣服进入浴室。圆筒底下有一双固定的拖鞋，人穿上它后就不会飘浮起来。在打开水龙头之前，应先将呼吸器戴好，呼吸器同一条通到外面的软管相连接，航天员可呼吸舱内空气，避免洗浴时的空气、水汽混合物吸入呼吸道发生危险。航天员洗澡时，还要将耳朵塞起，带上护目镜，就像潜水员一样。一切准备好之后，就可打开水龙头，一阵阵细细的水流喷在身上，形成一层夹着无数气泡的水膜，必须用毛巾或吸水刷将水吸走。失重时水不会自动流出，水箱中有气加压，水就会源源不断地流出来。

飞船上航天员大小便的处理也有其相当的科学性。尿盆是特制的，抽水马桶同一个塑料套相连接，大便后快速关闭橡皮阀，大便通过气流落入透气的大便收集袋里，然后用密封袋密封投入便筒，便筒装满后会自动弹出舱外。

这就是航天员特殊的生活起居，是不是真的很奇妙？

航天：指人造地球卫星、宇宙飞船等在地球附近空间或太阳系空间飞行。

在当今科学技术高速发展的形势下，工具书总是显得相对了旧或定义含糊不准确。虽然有跟随形势发展的局部修改，但往往也会因此产生出矛盾来。

在现代的自然科学中，“宇宙”采用上述第二种解释。通俗地说就是：宇宙是空间和时间的 总和。我们的祖先早就对宇宙有正确的认识。汉代古籍《淮南·齐俗训》中说，“四方上下 谓之宇，往古来今谓之宙”。汉代著名天文学家张衡说：“宇之表无极，宙之端无穷”。

随着科学技术的发展，对空间和时间的划分要求愈来愈精细。

在生产力低下的古代，人们只要把时间区分为、月、日就足够了。后来要求区分出时辰或小 时来才感到方便。近代工业和火车、汽车、飞机等交通事业的兴起，进一步要求划分出分和 秒来。对现代科学技术来说，这还不够，还要求用毫秒、微秒和纳秒来计时。

对空间的划分也是这样。古代只要有天空、空间和地面这样的概念就足够了，但却远远不能 满足现代科学技术的要求。特别是航天技术诞生后，要求把“天”与“空”严格区分开来。 “天”是指地球大气层以外的广大宇宙空间。这大致与“天空”、“太空”相当。说“大致”，是因为若日月星辰不包括地球，“天”则只有地球大气层以外才有，那“天空”就是太空，而“太空”又笼统地说是“极高的天空”，没有精确的物理性质上的划分。

“空”是指地球表面以上的大气层空间。

按照上述划分，“天气”、“天气预报”和“星空”，是否就庆叫“空气”、“空气预报” 和“星天”呢但这里有个约定俗成的问题，无须修改也不会产生歧义。同样，现在使用的“空间科学(技术)”一词，也应叫“太空科学(技术)”，如因“太空”一词太含糊，则需再进行一次约定俗成的过程。