Question

【題目】請閱讀《太空快遞員》并回答下列各題。

太空快遞員

2017年4月20日，天舟一號貨運(yùn)飛船成功進(jìn)入預(yù)定軌道，太陽能帆板展開正常，發(fā)射獲得圓滿成功。因?yàn)樘熘垡惶枴爸贿\(yùn)貨，不送人”，被人們形象地稱為“太空快遞員”。天舟一號外觀如圖所示，部分參數(shù)見下表。

在近地軌道運(yùn)行的航天器會由于空氣阻力而“掉高度”，為了維持高度，就需要火箭發(fā)動(dòng)機(jī)適時(shí)啟動(dòng)以保持軌道高度，但是其攜帶的燃料是有限的。這就對被稱為“太空加油”的在軌推進(jìn)劑補(bǔ)加技術(shù)提出了需求。此次天舟一號的一個(gè)重要使命就是驗(yàn)證該項(xiàng)技術(shù)。此次天舟一號的目標(biāo)飛行器是天宮二號，為了給天宮二號補(bǔ)給物資，天舟一號必須首先和天宮二號交會對接。早在2011年11月3日，天宮一號目標(biāo)飛行器就已與神舟八號飛船順利完成我國的首次交會對接。天舟一號將首次使用我國航天人研發(fā)的快速自主交會對接技術(shù)。交會對接完畢后，天舟一號就可以向天宮二號補(bǔ)給物資以及為天宮二號“太空加油”。別小看這次的“太空加油”，它是天舟一號和天宮二號在高速飛行中對接鎖緊、確保補(bǔ)加裝置和管路氣密性好的前提下進(jìn)行，其過程要比汽車加油復(fù)雜得多，分為29個(gè)步驟，每步都需要精細(xì)控制。首先，天宮二號的壓氣機(jī)將手風(fēng)琴狀的膜盒貯箱中的氣體壓回氣瓶，使天宮二號的燃料貯箱的氣壓低于天舟一號的燃料貯箱的氣壓；隨后，接通天舟一號和天宮二號貯箱，使推進(jìn)劑自動(dòng)從天舟一號貯箱“流入”天宮二號貯箱，當(dāng)兩側(cè)貯箱的氣壓相等時(shí)，加注工作完成。目前，我國成為繼俄羅斯和美國之后第三個(gè)掌握在軌推進(jìn)劑補(bǔ)加技術(shù)的國家。天舟一號任務(wù)的圓滿成功，標(biāo)志著我國載人航天工程第二步勝利完成，也正式宣告中國航天邁進(jìn)“空間站時(shí)代”。

請根據(jù)上述材料，回答下列問題：

（1）“太空加油”時(shí)，天舟一號相對于天宮二號是_____的。（選填“靜止”或“運(yùn)動(dòng)”）

（2）“太空加油”時(shí)，推進(jìn)劑自動(dòng)從天舟一號貯箱“流入”天宮二號貯箱的條件是：天宮二號燃料貯箱的氣壓______天舟一號燃料貯箱的氣壓。（選填“高于”或“低于”）

（3）歐洲太空局ATV貨運(yùn)飛船最大上行貨運(yùn)能力約7.7t物資，它的起飛質(zhì)量約為21t。借鑒所學(xué)機(jī)械效率概念，請你通過計(jì)算比較天舟一號與歐洲太空局ATV貨運(yùn)飛船哪個(gè)運(yùn)載效率高_______。

Answer 1

【答案】 靜止 低于 天舟一號的運(yùn)載效率高

【解析】（1）根據(jù)短文知道，當(dāng)“太空加油”時(shí)，天舟一號與天宮二號的位置關(guān)系沒有發(fā)生變化，所以天舟一號相對于天宮二號是靜止的。

（2）由題知道，“太空加油”時(shí)的步驟是：首先，天宮二號的壓氣機(jī)將手風(fēng)琴狀的膜盒貯箱中的氣體壓回氣瓶，使天宮二號的燃料貯箱的氣壓低于天舟一號的燃料貯箱的氣壓；隨后，接通天舟一號和天宮二號貯箱，使推進(jìn)劑自動(dòng)從天舟一號貯箱“流入”天宮二號貯箱，當(dāng)兩側(cè)貯箱的氣壓相等時(shí)，加注工作完成；

（3）根據(jù)機(jī)械效率是指有用功與總功的比值知道，貨運(yùn)飛船的運(yùn)載效率可以是：η=，所以天舟一號的運(yùn)載效率是：η1 =6.5t/13.5t×100%≈48%，ATV的運(yùn)載效率η2 =7.7t/21t×100%≈37%，因?yàn)?/span>η1＞η2，所以天舟一號的運(yùn)載效率高。