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阅读《神秘的运动常数》完成下列各题。①鸟儿在空中飞翔时,翅膀每分
阅读《神秘的运动常数》完成下列各题。①鸟儿在空中飞翔时,翅膀每分
信息发布者:香草
阅读《神秘的运动常数》完成下列各题。
①鸟儿在空中飞翔时,翅膀每分钟拍几次?每次幅度有多大?鱼儿在水里游动时,尾巴每分钟摆几回?每回幅度又是多少?这些问题看上去似乎没什么意义,难道空中的飞鸟和水里的游鱼不是完全自由的吗?它们的运动不是完全无拘无束的吗?
②真是出乎我们的意料。看上去自由自在、无拘无束的飞行动物和游水动物,它们的运动似乎恰恰遵循着严格的规律。科学家们通过大量的观察和实验,发现飞行动物和游水动物的运动过程中存在着一个神秘的常数,那就是它们的翅膀和尾巴的振动频率、振幅以及运动速度三者之间的关系——振动频率乘以振幅再除以运动速度,计算得到的数值总是落在0.2—0.4之间。
③比如,世界上最小的鸟类——蜂鸟,其双翅展开仅有10厘米左右,飞翔时振幅大约是20厘米。蜂鸟的飞行速度非常快,大约能达到50米/秒。而科学家们以往观察到的蜂鸟飞行时双翅震动频率在50-70赫兹之间,根据上述公式计算出来的蜂鸟的运动常数就落在0.2-0.4之间。
④与蜂鸟形体相差悬殊的海豚也是科学家们观察的一个对象。成年海豚的体长一般在3米左右,在大海里游动时,海豚尾巴摆动的振幅大约是1米,频率每分钟30次左右,游泳速度是每小时100公里。根据公式计算出来的海豚的运动常数是0.3,也落在0.2-0.4之间。
⑤这不仅仅是巧合,研究者们做了大量的试验,发现几乎所有的飞行动物和游水动物的运动机制中都存在这个神秘的常数。事实上,只有当这一运动常数的值处于0.2—0.4之间,动物们才能达到最佳的运动状态。
⑥虽然目前科学家们还不清楚为什么会存在这个运动常数,它的值又为什么恰恰落在0.2-0.4之间,但这一神奇常数似乎像物理学中著名的光速不变原理那样放之四海而皆准,也像光速一样神秘。它能够帮助生物学家们根据动物化石的身体构造,判断出那些早已灭绝了的动物曾经具有怎样的运动速度。甚至,不能排除,这一常数很可能对外星生物也同样适用。很多科学家都表示:“如果在其它星球上真的存在游水生物或飞行生物的话,我们相信,它们的运动也遵循着同样的规律。”
⑦此外,这一常数还能够帮助军方研制出各种高性能的飞行器。比如说,一个翼长15厘米、翼振振幅为10厘米的机械间谍如果要做有效飞行的话,其最佳翼振频率应该是30次/秒左右。目前美国军方已经着手研制类似于飞鸟的有翼飞行器,在配备上微型摄像机之后,这样的机械鸟将可能渗入敌方的任何机密要塞进行刺探。当然,它们最感兴趣的还是能够研制出体积更小,无孔不入的机械昆虫,相信这一天的到来也为时不晚。(据《科技之谜》罗声/编译)
1.通读全文,请你说出这个运动常数究竟神秘在哪里?
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2.小节①在表达上有什么特点,在文中起什么作用?
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3.本文在举例上有什么特点?这样举例的意图是什么?
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4.说明文的语言要求非常准确,仔细阅读下面对文章词语运用的分析,从文中再找出两句进行分析。例句:成年海豚的体长一般在3米左右,在大海里游动时,海豚尾巴摆动的振幅大约是1米。
分析:此句中的“一般”“左右”“大约”不能删去,它们准确地说明了成年海豚的体长。“大约”准确说明了海豚尾巴的振幅。
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5.科学家们研究神秘的运动常数有什么现实意义?(用文章的原话回答)
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6.其实人们根据生物的运动常数研制出飞行器在生物学上这样的科学叫仿生学,请你根据你的积累再举一个仿生学的例子。
参考答案:
1.飞行动物和游水动物的运动过程中它们的翅膀和尾巴的振动频率、振幅以及运动速度三者之间的关系——振动频率乘以振幅再除以运动速度,计算得到的数值总是落在0.2—0.4之间。
2.这一小节提出一些问题,并对这些问题进行追问。作用是引起下文科学家们对这些问题的探究。
3.特点:先举世界上最小的鸟的飞行规律,再举与此体形悬殊的游水动物海豚的例子。这样的意在表明所有飞行动物和游水动物,不管体形大的还是体形小的动物都存在这样的运动常数。
4.不设统一,参考:“几乎所有的飞行动物和游水动物的运动机制中都存在这个神秘的常数。”“几乎”一词说明还有例外情况,删去就不准确了。“甚至,不能排除,这一常数很可能对外星生物也同样适用。”“可能”一词说明还只是推断,删去后变成了事实就不准确了。
5.它能够帮助生物学家们根据动物化石的身体构造,判断出那些早已灭绝了的动物曾经具有怎样的运动速度。还能够帮助军方研制出各种高性能的飞行器。不用原话回答不给分。
6.如:人们根据青蛙的眼睛特点研制了电子蛙眼;人们根据蝙蝠的飞行规律为飞机研制了机翼。
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