近些年来，我国在航空航天事业中取得了很多的成绩.从2003年“神舟五号”载人航天飞船到2008年“嫦娥一号”，再到2010年的“嫦娥二号”，我国正在一步一个脚印地向着航天强国迈进.那么在航空航天方面，包含着哪些物理知识呢？

一、飞机、飞船和火箭的能源提供

例12007年11月5日，嫦娥一号成功“牵手”月球，成为中国第一颗月球卫星.火箭发射时燃气燃烧产生的内能转化为火箭的能，卫星在轨道上运行时，工作系统所需的电能是由卫星两翼的电池板吸收能转化来的.

解析飞船的起飞和火箭的发射，需要能量，一般使用液态氢和液态氧作为燃料，通过燃烧将燃料的化学能转化为内能，再转化为火箭运动的机械能.但是受到火箭自身质量和体积的限制，它所携带的燃料是极为有限的，要想在进入太空后还继续长时间维持系统的工作，就不太可能了，所以需要有另外的能量来源，这时最好的就是不用携带的，并且是取之不尽用之不竭的太阳能，因此，在太空中工作的装置上都会配备太阳能电池板，用于吸收太阳能，将其转化为便于利用和储存的电能，从而维持整个设备的运行.

答案机械太阳

二、飞机与火箭起飞的力学原理

例2飞机机翼的横截面设计成如图1所示的形状，是利用了在气体中流速越大的位置压强越的原理，从而使机翼的上下表面产生压强差，为飞机提供升力.

解析飞机的起飞需要克服自身的重力，也就是需要一个足够大的升力，这时用到了流体压强与流速的关系.我们知道，气体和液体都属于流体，而流体的压强与其流动的速度有关，在流速越大的地方，压强越小.由图1我们可以很明显地看出，机翼的上表面弧度较大，在气流通过机翼的时候，上表面的空气流速大于下表面的空气流速，所以上表面的压强小于下表面的压强，从而产生向上的压强差，为飞机提供了升力.

答案小

点拨此题我们还可以从力与运动的关系来分析压强大小的问题.飞机的升空需要向上运动，从竖直方向分析，火箭受到的重力是竖直向下的，升力是竖直向上的，而这个升力的产生是通过机翼上下表面压强差来提供的，由此推断上表面的压强一定小于下表面的压强，所以上表面的气体流速大于下表面的气体流速.

另外，火箭的升空运用的是不同的原理，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，利用“力的作用是相互的”这一性质，对火箭产生巨大推力，从而使火箭升空.

三、飞船在太空中的变轨

例3千古神话“嫦娥奔月”正在成为中国航天的现实.我国发射的“嫦娥一号”卫星在太空多次通过喷射燃气实现变轨（改变运行高度、运行方向），这实际上是运用了物理学中的原理.

解析与火箭升空的原理类似，火箭的变轨也是通过喷射燃气的方法实现的，所以运用的是同样的物理知识“力的作用是相互的”.想要向哪个方向运动，只需要向相反的方向喷射燃气就可以达到目的了.

答案力的作用是相互的.

四、航空航天中的相对运动问题

例4探月卫星“嫦娥1号”于2007年10月发射成功，目前正在绕月运动，若以地球为参照物，该卫星是的（选填“静止”或“运动”）.

解析注意此题与上一题的区别，虽然参照物选取的仍然是地球，也就是把地球看作是静止的物体，但“嫦娥1号”是探月卫星，也就是绕月运动的卫星，因此它相对于地球是运动的.

答案运动.

例5中国是掌握空中加油技术的少数国家之一.如图2是我国自行研制的第三代战斗机“歼-10”在空中加油的情景，选择下列哪个物体为参照物，可以认为加油机是运动的（）.

A.“歼-l0”战斗机

B.地面上的房屋

C.加油机中的飞行员

D.“歼-l0”战斗机里的飞行员

解析空中加油的时候加油机和受油机要保持相对静止，但是此题要我们选择的参照物是能够得到“加油机是运动的”这一结论的，所以我们要找两架飞机以外的物体再判断，飞机飞行的时候相对于地面时运动的，同样的道理，相对于地面上的房屋也就是运动的.

答案应选B.

点拨相对运动与静止的判断，关键在于我们的研究的物体与参照物之间的位置变化关系，相对位置改变了即为发生了相对运动，反之则是相对静止.

五、航空航天中的通信

例6如图3所示为我国自行研制的“北斗一号系统”示意图，该系统已具有国内全天候导航、定位及通讯服务等功能.该系统在传递信息过程中主要依靠（）.

A.电磁波B.超声波

C.次声波D.光导纤维

解析从图中我们可以看出“北斗一号”系统是在太空中与地球通信的，而太空中几乎是真空，依据原理声音不能在真空中传播，题目中给出的选项中超声波与次声波均属于声波，不能在真空中传播，但是电磁波可以在真空中传播，另外光导纤维只是光波传播的介质.

答案应选A.

点拨平时人与人之间的交流使用的声音（声波），但是在外天空几乎不可能使用这种方式，因为太空中没有声音传播所必需的介质，所以人类使用的是电磁波，因为它在传播的时候不需要介质.

六、航空航天中材料的选择

例7我国自主研制的新型材料——铝锂合金板材.这种材料具有坚固、轻巧、美观、易于加工等诸多优点，是现代航天事业的首选材料，那么选用这一材料与它的哪个物理性质无关（）.

A.密度小B.硬度大

C.导电性好D.延展性强

解析航天中对飞行器的质量有严格的限制，并且会在飞行过程中遇到一些障碍物的撞击，所以需要选用密度小硬度大的材料，另外延展性也要好，而导电性与此并不相关.

答案应选C.

例8火箭以氢为燃料是因为氢的，将其制成液态的优点是.

解析和上一题类似，火箭的质量受限制，所以选择燃料时需要在相同质量时能够提供最多热量的材料，也就是要选择热值大的燃料.而且将其液化可以在质量不变的前提下使体积更小，便于贮存和运输.

答案热值大便于贮存和运输

点拨航空航天事业中，对于构成飞船主体材料的质量要求很严格，在相同条件下一定是选择质量小的材料，也就是密度小的材料，而燃料则是需要在尽可能小的质量与体积下发挥更多效力，所以燃料要热值大、体积小，另外太空中的恶劣环境对材料的相关性能也提出了考验，耐高温、耐低温、抗撞击，这些都是需要具备的性能，所以此类题目中我们可以按照这种思路去思考.

总结在航空航天中，因为飞机、飞船与火箭等不是在地面这种环境下工作，所以要结合实际的情况去考虑，虽然会遇到很多的困难，但是这一领域对于人类来说永远是充满吸引力的，我们只有更多地去研究，才能更深的了解宇宙的奥秘.

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