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失重现象在一次太空知识讲座中，老师让同学们做一个实验：在弹簧测力计下，竖直悬挂一个重物，分别使重物处于静止状态，匀速下降和加速下降[加速下降就是向下的速度越来越大……]。同学们发现，重物在静止和匀速下降时，弹簧测力计的示数相同，就等于物体所受的重力；而加速下降时，却看到弹簧测力计的示数明显减小，好像物体的重力突然间减小了。

老师解释说：“这在物理学上称为失重现象，失重就是物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力小于物体实际所受重力的大小的现象，如当人们乘电梯加速下降时，人对电梯底面的压力就小于人受到的重力。”小明在老师的指导下，到电梯内做失重实验，如图甲，他将一个体重秤放在电梯的水平底面上，然后站上秤台，如图乙所示，在电梯向下运动的过程中，他记录了体重秤在不同时间段的示数及对应的时间，描绘出了体重秤的示数随时间t的变化图像，如图丙所示，已知小明的实际质量为60kg。

课后小明和同学们通过查资料还了解到：当电梯更快向下加速时，体重秤的示数为零，我们称这种现象为完全失重。请回答以下问题：

抽水机也叫水泵，是一种利用大气压强的抽水工具。如图是活塞式抽水机工作原理的示意图。其中，活塞跟筒壁紧密接触但是可以上下滑动，A、B是只能向上开启的阀门，使用时，有经验的人会先往抽水机的圆筒里倒一点水，这样可以更容易把水抽出来。若提起活塞，阀门A受到大气压的作用而关闭，活塞的下面空气稀薄，圆筒内气压①________外界的大气压。于是，低处的水受到大气压的作用推开阀门B进入圆筒，如图（a）所示；当压下活塞时，阀门B被水压下而关闭，水被阻不能向下流动，于是冲开阀门A进入圆筒的上部，如图（b）所示；再提起活塞时，活塞上面的水迫使阀门A关闭，水从侧管流出。与此同时，井里的水又在大气压的作用下推开阀门②________而进入圆筒，如图（c）所示。这样，活塞不停地上下移动，水就从管口连续不断地流出。

在一次太空知识讲座中，老师让同学们做一个实验：用弹簧测力计竖直悬挂一个重物，分别使重物处于静止和匀速下降，再让其加速下降，同学们发现，重物在静止和匀速下降时，弹簧测力计的示数相同，就等于物体所受的重力；而加速下降时，却看到弹簧测力计的示数明显减小，好像物体的重力突然间减小了。老师解释说：“这在物理学上称为失重现象，失重就是物体对支持物的压力或悬挂物的拉力小于物体实际所受重力的现象。如当人们乘电梯加速下降时，人对电梯地面压力就小于人受到的重力”，小勇在老师指导下到电梯内做失重实验。他将一个体重秤放在电梯水平地面上，然后站上秤台，如图甲所示，在电梯向下运动的过程中，他记录下体重秤在不同时间段的示数及对应的时间，描绘出了体重秤的示数随时间t的变化图像如图乙所示。已知小勇的实际质量为60kg。

气凝胶

如图甲所示，把花朵隔着一层气凝胶放在3000℃的火焰上，几分钟后依然芬芳如故，保护它的神奇材料就是气凝胶。

气凝胶是世界上最轻的固体材料之一。有一种“全碳气凝胶”密度仅为$0.16\text{mg}/{\text{cm}}^3$ ， 比氢气还要轻。图乙为$8{\text{cm}}^3$的全碳气凝胶压在花蕊上，花蕊几乎没有变形的情景。

气凝胶还是很好的吸音材料，它可以在$100\sim 6300\text{Hz}$频段内高效吸音，大多数人能够听到频率为$20\sim 20000\text{Hz}$的声音，因此它是很好的降噪材料。科学家们研制出的一种称为“飞行石墨”气凝胶，是由多孔的碳管在纳米尺度下交织在一起三维的网状结构，它可以在数千次被压缩至原体积的20%之后迅速复原，它虽然极轻，但弹性却非常好。

气凝胶对有机溶剂有超快、超高的吸附力。现有的吸油产品一般只能吸自身质量10倍左右的液体，但气凝胶能吸收其自身质量250倍左右的液体，最高的可达900倍，而且只吸油不吸水，因此气凝胶的这一特性可用来处理海上原油泄漏事件。

抽水机也叫水泵，是一种利用大气压强的抽水工具。如图是活塞式抽水机工作原理的示意图。其中，活塞跟筒壁紧密接触但是可以上下滑动，A、B是只能向上开启的阀门。使用时，有经验的人会先往抽水机的圆筒里倒一点水，这样可以更容易把水抽出来。若提起活塞，阀门A受到上方水压和大气压的作用而关闭，活塞的下面空气稀薄，圆筒内气压①外界的大气压。于是，低处的水受到大气压的作用推开阀门B进入圆筒（图甲）；当压下活塞时，阀门B被水压下而关闭，水被阻不能向下流动，于是冲开阀门A进入圆筒的上部（图乙）；再提起活塞时，活塞上面的水迫使阀门A关闭，水从侧管流出。与此同时，井里的水又在大气压的作用下推开阀门②而进入圆筒（图丙）。这样，活塞不停地上下移动，水就从管口连续不断地流出。

“雪龙”探极

“雪龙2号”是我国自主建造的极地考察破冰船，具有船首、船尾双向破冰技术，填补了中国在极地科考重大装备领域的空白。船首的下部前沿部分叫破冰艏柱，用特殊的高强钢打造，遇到厚度1.5米左右的冰层时，“雪龙2号”因其船首特有的形状，易于以一定的航速冲上冰面，在船首重压下破冰艏柱犹如一把利刃切开厚重的冰层，实现船首破冰，在厚冰海域，通过控制船尾下方吊舱式全回转螺旋桨（水平面内可360度自由转动），使船尾转向，船尾从上方重压冰层，同时螺旋桨削冰，冰层塌陷，实现船尾破冰。