Question

14．閱讀《長征五號(hào)》回答問題．
                                                    長征五號(hào)
       2016年11月3日，伴隨著一聲長嘯，我國新一代大型運(yùn)載火箭長征五號(hào)騰空而起，燃料燃燒產(chǎn)生的巨大火焰推動(dòng)火箭上升，火光映紅了天空．約30分鐘后，載荷組合體與火箭成功分離，進(jìn)入預(yù)定軌道，長征五號(hào)首飛圓滿成功．
      長征五號(hào)作為我國運(yùn)載火箭升級(jí)換代的里程碑工程，火箭在大直徑、大結(jié)構(gòu)、大推力的同時(shí)，還能保持最輕的自重．除了智能減載、優(yōu)化結(jié)構(gòu)外，我國科研人員還通過更換材料、優(yōu)化工藝等措施在制造環(huán)節(jié)減重．例如，一開始火箭大量使用鋼螺母，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度大、質(zhì)量大．經(jīng)過試驗(yàn)，科研人員將大量螺母替換成鈦合金材料，減輕了幾百千克．
       長征火箭助推器的斜頭錐有著優(yōu)異的氣動(dòng)外形，對減小空氣阻力發(fā)揮了重要作用．斜頭錐不僅圓潤，而且還很強(qiáng)悍．錐頭不足0.1m²的前捆綁點(diǎn)處，能夠承受約3×10⁶N壓力．所以在發(fā)射瞬間，每個(gè)助推器需要將底部支撐點(diǎn)的推力最高效地傳送到頭錐內(nèi)側(cè)的那個(gè)前捆綁點(diǎn)上，帶動(dòng)火箭起飛．
請根據(jù)上述材料，回答下列問題：
（1）火箭升空時(shí)是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能．
（2）用鈦合金替代鋼螺母是因?yàn)殁伜辖鸬拿芏缺蠕摰拿芏刃。�（選填“大”或“小”）
（3）頭錐處受到的壓強(qiáng)約為3×10⁷Pa．

Answer 1

分析 （1）火箭屬于熱機(jī)的一種，是利用內(nèi)能做功的機(jī)器；
（2）在體積相同的情況下，選用密度小的材料可減小物體的質(zhì)量；
（3）根據(jù)壓力和受力面積的大小，利用公式p=$\frac{F}{S}$可計(jì)算壓強(qiáng)的大�。�

解答 解：（1）火箭發(fā)動(dòng)機(jī)屬于熱機(jī)的一種，火箭升空時(shí)是將燃料燃燒釋放的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能．
（2）由短文內(nèi)容可知，用鈦合金替代鋼螺母是因?yàn)殁伜辖鸬拿芏缺蠕摰拿芏刃�，在體積相同的情況下，可減小螺母的質(zhì)量．
（3）由題可知，錐頭不足0.1m²的前捆綁點(diǎn)處，能夠承受約3×10⁶N壓力，
則頭錐處受到的壓強(qiáng)約為：p=$\frac{F}{S}$=$\frac{3×1{0}^{6}N}{0.1{m}^{2}}$=3×10⁷Pa．
故答案為：（1）機(jī)械；（2）��；（3）3×10⁷．

點(diǎn)評 本題以火箭為例，考查了能量的轉(zhuǎn)化、密度的應(yīng)用，以及壓強(qiáng)公式的計(jì)算，有一定綜合性，但難度不大．