24. 据天文学测算,除太阳外,距地球最近的恒星是比邻星,光从比邻星发出大约需要4.2年才能到达地球,所以,我们说地球距比邻星4.2 l. y.。(1年按360天计算)
(1)这里的l. y.(光年)是
长度
单位,它表示
光在真空中传播1年所经过的距离
。
(2)如果航天员乘坐速度为20 000 m/s的航天飞机从地球出发,需要多少年才能到达比邻星?
(3)第(2)问的计算结果对我们认识宇宙有什么启发?(写出一点即可)
答案:24. (1)长度 光在真空中传播1年所经过的距离 (2)6.3×10⁴ (3)宇宙是浩瀚无边的(答案合理即可)
解析:
(1)长度;光在真空中传播1年所经过的距离
(2)解:光在真空中的速度$v_{光}=3×10^{8}\ \mathrm{m/s}$,1年按360天计算,1天$=24×3600\ \mathrm{s}$,则1光年的距离$s=v_{光}t_{光}=3×10^{8}\ \mathrm{m/s}×4.2×360×24×3600\ \mathrm{s}$。
航天飞机速度$v_{机}=20000\ \mathrm{m/s}$,到达比邻星所需时间$t_{机}=\frac{s}{v_{机}}=\frac{3×10^{8}×4.2×360×24×3600}{20000}\ \mathrm{s}$。
将时间单位换算为年:$t_{机}=\frac{3×10^{8}×4.2×360×24×3600}{20000×360×24×3600}\ \mathrm{年}=6.3×10^{4}\ \mathrm{年}$
(3)宇宙是浩瀚无边的
25. 我们可以利用身边的生活用品做一些物理小实验。用纸巾摩擦塑料吸管,发现塑料吸管会吸引小泡沫,这说明吸管带了电荷。用纸巾摩擦过的塑料吸管带的是正电荷还是负电荷呢?给你有机玻璃棒、丝绸、橡胶棒、毛皮、塑料吸管、纸巾和细线,请设计一个可行的实验方案对此问题进行探究。
答案:25. 方案一:先用细线将与纸巾摩擦过的塑料吸管悬挂起来,再将用丝绸摩擦过的有机玻璃棒靠近塑料吸管。若吸管与有机玻璃棒相互吸引,则塑料吸管带负电荷;若吸管与有机玻璃棒相互排斥,则塑料吸管带正电荷。方案二:先用细线将与纸巾摩擦过的塑料吸管悬挂起来,再将用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近塑料吸管。若吸管与有机橡胶棒相互吸引,则塑料吸管带正电荷;若吸管与橡胶棒相互排斥,则塑料吸管带负电荷。