三.解答题(共3小题)

18.阅读以下材料，回答问题.

2008年9月25日，我国成功发射了“神舟七号”飞船，并且首次实现了我国航天员太空行走的愿望.如图1所示，是我国航天员翟志刚出舱时的英姿，出舱的航天员与轨道舱之间需要系上一根安全系绳.当航天员意外漂离轨道舱时，可拉着绳子返回轨道舱.2008年9月28日“神舟七号”载人飞船完成各项任务后，在返回的过程中，返回舱进入大气层将通过一段黑障区(所谓黑障区就是航天器返回舱返回大气层时，因表面超高速摩擦形成高温等离子区导致无线电信号衰减至中断的飞行区段)，这一段时间飞船将“烧成”一个大火球，如图2所示，而飞船内的宇航员和设备则安然无恙，因为飞船外壳上的烧蚀层先熔化后汽化，从而吸收了大量的热保护了飞船.

(1)航天员在太空上的质量与在地球上相比　　　　　　.(选填“变大”、“不变”或“变小”)

(2)出舱的航天员与轨道舱之间需要系上一根安全系绳.当航天员意外漂离轨道舱时，可拉着绳子返回轨道舱.这利用了物体间力的作用是　　　　　　的和力可以改变 物体的　　　　　　.

(3)航天器返回舱返回大气层时，飞船将“烧成”一个大火球，是将机械能转化为　　　　　　.

19.跟地球一样，在其他所有星球上，物体也会由于星球对它的吸引而受到指向该星球球心的力.如果我们把这些力也叫重力的话，那么，物体在某星球上受到的重力不仅跟物体本身的质量有关，还跟该星球的质量、半径等因素有关.由于不同的星球质量和半径各不相同，所以，同一个物体在不同星球上受到的重力并不相同.下表列出的是质量为1kg的物体，在不同星球上受到的重力.

星球 月球 水星 金星 地球 火星 木星 土星 天王星 海王星

重力/N 1.62 3.60 8.50 9.80 3.76 22.9 9.05 8.30 11.0

请回答下列问题：

(1)同一个物体放在不同星球上，质量　　　　　　，重力　　　　　　;(填“改变”、“不改变”)

(2)由上表可知，同一物体放在　　　　　　星受到的重力最大，海王星上g=　　　　　　，它表示的物理意义是　　　　　　.

(3)一宇航员质量为72kg，这个宇航员在地球上最多能举起100kg的物体，若宇航员到达火星上，那么他在火星上最多能举起多大质量的物体?

20.物体的质量真的会不变吗?

在现有的物理知识的基础上，同学们会肯定地认为物体的质量是不会随形状、位置、状态的改变而改变的，物体的质量是常数.这个认识并没有错，但这是对静止的物体的质量而言.如果对运动的物体而氧物体的质量是否还是始终不变呢?根据爱因斯坦的“相对论”，运动的物体的质量会随它的运动速度而改变，他的理论是：设一个物体静止时的质量为m0(又称为静质量)，当它以速度v运动时的质量为m(又称为动质量)，则动质量与静质量及其速度的关系遵循以下规律：m= (其中c为光速)，根据以上公式我们可以计算出：一个静质量m0=1kg的物体，当它以v1=300m/s和v2=15×104km/s运动时，其动质量分别为：m1=1.0000000000005kg　　m2=1.15kg，由此可知，物体的动质量比静质量大，且物体的运动速度越大，其动质量越大.从m1值可看出，在低速(相对光速而言)范围内，物体的动质量与静质量相关甚微，其差值可以忽 略不计，因此在低速范围内研究宏观物体的运动情况时，可以认为物体的质量是不变的，是常数.但在微观世界里，由于电子、质子等基本粒子的静质量都很小，而其运动速度又很容易接近光速，这时它们的质量随速度的改变就不可忽视，关于这样的问题，同学们将来有机会学习爱因斯坦的”相对论”力学知识时，就会进一步深入理解.请根据刚才的阅读，回答下列问题：

(1)我们认为物体的质量是不会随形状、位置、状态的改变而改变，其质量是指物体的　　　　　　，而　　　　　　会随物体的运动速度而改变.

(2)根据爱因斯坦的理论，物体两种质量及其速度的关系遵循的规律是：m= (其中c为光速)，其中m是指　　　　　　，m0是指　　　　　　，c=　　　　　　.

(3)在研究宏观物体的运动情况时，由于v　　　　　　c，故可以认为物体的质量不变，是常数.

(4)设m0=100kg，当它以2.4×108m/s的速度运动时，求其动质量，并分析结果，你可得到一个什么结论?

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参考答案与试题解析

一.选择题(共10小题)

1.下列情况中，铁块的质量发生变化的是(　　)

A.铁块磨掉一个角 B.铁块熔化成铁水

C.铁块轧成薄铁片 D.铁块从地球运到月球

考点： 质量及其特性.

专题： 质量及其测量.

分析： 质量是物质的一种属性，不随物体的形状、状态以及位置的改变而改变.

解答： 解：A、把铁块切割掉一部分，铁块的质量会变小，故A正确;

B、铁块熔化成铁水是改变了铁的状态，铁块的质量不会变化，故B错误;

C、铁块轧成薄铁片是改变了铁的形状，铁块的质量不会变化，故C错误;

D、铁块从地球运到月球是改变了铁块的位置，铁块的质量不会变化，故D错误;

故选：A.

点评： 解题的关键是要知道质量是物质的一种属性，质量的大小与外界条件无关，只取决于物体本身所含物质的多少.

2.一箱汽油用掉一半后，剩下的汽油与原来一箱汽油相比较，大小变为原来一半的物理量是(　　)

A.质量 B.密度 C.热值 D.比热容

考点： 质量及其特性;密度及其特性;比热容的概念;燃料的热值.

专题： 比热容、热机、热值;质量及其测量;密度及其应用.

分析： 要解答本题需掌握：①密度和比热容都是物质的特性，热值是燃料的特性，只要物质确定，这些性质是不变的;

②质量是物体的属性，它与物体所含物质的多少有关.

解答： 解：

一箱汽油用掉一半后，所含的汽油减少，所以质量变为原来的一半，但是热值、密度和比热容是不会改变的，因为物质确定后，物质的这些特性与质量无关.故B、C、D错误.

故选A.

点评： 本题主要考查学生对物质的一些属性的特点的了解和掌握，是中招的热点.

3.航天员王亚平在太空给全球的观众进行授课，她在聂海胜的配合下，做了如图所示的实验：聂海胜把气体注入水球中，形成了几个气泡并停留在水球里，气泡并没有上浮.下面是几位同学的观点，你认为正确的是(　　)

A.小雨认为水球在太空中失去了质量，也失去了重力，所以气泡不会上浮

B.小 丽认为水球在太空中没有失去质量，气泡不会上浮是因为气泡内的气体质量太小

C.小可认为若用铁球代替气泡，则会看到铁球在水球中向下掉落

D.小翔认为太空中物体处于失重状态，气泡可停留在任何位置，在水球中也是一样，不会上浮

考点： 质量及其特性;重力.

专题： 应用题;质量及其测量;重力、弹力、摩擦力.

分析： ①质量是物体的属性，不随物体位置、形状、状态而变化;

②重力是地球对物体的吸引力，物体在太空在不受重力作用;

解答： 解：

A、质量是物体的属性，在太空中质量不变，故A错误;

B、气泡是否上浮取决于所受重力与浮力的大小关系，不B错误;

C、物体在太空中处于失重状态，所以铁球也不会下落，故C错误;

D、太空中物体处于失重状态，物体不会受浮力作用，气泡可停留在任何位置，故D正确.

故选：D.

点评： 熟练掌握质量是属性，牛顿第一定律是解答该题的关键.

4.同一密封袋装食品，分别位于不同海拔处，表现出不同的外形，如图甲和乙所示.该食品袋内一定不变的量是(　　)

A.质量 B.温度 C.密度 D.体积

考点： 质量及其特性.

专题： 质量及其测量.

分析： (1)物体所含物质的多少叫质量，质量是物体本身的一种属性，与物体所含物质多少有关，与物体的形状、状态、温度、位置无关;

(2)一定质量的气体，密度与体积成反比;气体质量一定，密度变化引起体积变化.

解答： 解：A、同一密封的袋装食品，不管它处于什么地方，其质量与物体的位置、状态、形状、温度无关，因此袋内的气体质量不变，该选项符合题意;

B、同一地点，高度变化，温度也可能变化，食品袋内的温度也可能变化，该选项不符合题意;

C、乙图食品袋的体积在变大，在质量不变时，体积变大，密度会变小，该选项不符合题意;

D、由图可见，包装袋的体积变化，该选项不符合题意.

故选A.

点评： 此题考查的是气体密度、压强与体积的关系以及质量的特点，熟练掌握相关知识是解题的关键.

5.装满水的玻璃瓶中的水结冰后会使玻璃瓶破裂，由水变成冰的过程中(　　)

A.质量不变，密度变小 B.密度变大，体积变大

C.温度不变，内能不变 D.温度降低，内能减少

考点： 质量及其特性;密度公式的应用;内能的概念.

专题： 应用题;分子热运动、内能;质量及其测量;密度及其应用.

分析： 水在0～4℃之间具有热缩冷胀的特点，所以一定质量的水结冰体积膨胀，密度变小;

质量是物体的一种属性，与物体的形状、状态、位置和温度都无关.

解答： 解：质量是物体的属性，不随状态变化，装满水的玻璃瓶中的水结冰后质量不变，体积变大，由ρ= 可知，密度变小，故会使玻璃瓶破裂，

故选：A.

点评： 质量是物体本身的一种属性，不随物体形状、状态、位置和外界温度的变化而变化.