Question

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“天舟一號”與“天宮二號”成功對接

我國自主研制的“天宮二號”空間實驗室已于2016年9月15日發(fā)射成功�！疤鞂m二號”在距離地面高度380km的圓形軌道上繞地球勻速運行，繞地球一周的運行時間為90分鐘，“天舟一號”貨運飛船于2017年4月20日由長征七號火箭成功發(fā)射升空，并于2017年4月22日與“天宮二號”首次自動交會對接成功，如題23-1圖所示，為建立我國自己的空間站邁出了堅實的一步。

發(fā)射“天舟一號”貨運飛船的長征七號火箭的燃料由液態(tài)煤油和液氧混合構(gòu)成，火箭點火起飛時，火箭內(nèi)的燃料燃燒從箭體尾部噴出火焰幾乎直擊發(fā)射平臺，使得發(fā)射平臺核心區(qū)的溫度接近3000℃，足以熔化絕大多數(shù)金屬和非金屬材料，長征七號火箭發(fā)射時與其它火箭不同的是發(fā)射平臺旁的“噴水降溫降噪系統(tǒng)”，其采取的是國際上先進的噴水降溫方法，如題23-2圖所示，在發(fā)射中火箭飛到5m高以后，“噴水降溫降噪系統(tǒng)”向箭體尾部火焰中心噴水20余秒，噴水量約為400t，一部分的水會汽化到大氣中，大部分的水則通過導流槽流走，于是大流量噴水能夠帶走大量的熱起到降溫的作用，防止了火箭發(fā)射臺內(nèi)部的儀器設(shè)備可能因高溫受到影響。[圓周率π=3，c水=4.2×103J/kg·℃]

（1）設(shè)“噴水降溫降噪系統(tǒng)”噴出400t水初溫為20℃，在噴水20秒內(nèi)全部變成100℃的水，則水帶走的熱量為_____________J。

（2）如題23-3圖所示，設(shè)地球半徑為6370km，“天宮二號”空間實驗室在圓形軌道上正常運行，圓形軌道的半徑為________km，圓形軌道的周長為________km。“天舟一號”貨運飛船成功發(fā)射及正常入軌后，與“天宮二號”空間實驗室成功對接，對接時“天舟一號”的運行速度為_________km/s。

（3）長征七號火箭所搭載的“天舟一號”貨運飛船在上升過程中的機械能不斷_______（選填“變大”、“變小”或“不變”），長征七號火箭燃料的________能燃燒時轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。

Answer 1