(15
分
)
①
鳥兒在空中飛翔時(shí)，翅膀每分鐘拍幾次
?
每次幅度有多大
?
魚兒在水里游動(dòng)時(shí)，尾巴每分鐘擺幾回
?
每回幅度又是多少
?
這些問題看上去似乎沒什么意義，難道空中的飛鳥和水里的游魚不是完全自由的嗎
?
它們的運(yùn)動(dòng)不是完全無拘無束的嗎
?
②
答案真是出乎我們的意料�？瓷先プ杂勺栽凇o拘無束的飛行動(dòng)物和游水動(dòng)物，它們的運(yùn)動(dòng)似乎恰恰遵循著嚴(yán)格的規(guī)律�？茖W(xué)家們通過大量的觀察和試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)飛行動(dòng)物和游水動(dòng)物的運(yùn)動(dòng)過程中存在著一個(gè)神秘的常數(shù)，那就是它們的翅膀或尾巴的振動(dòng)頻率、振幅以及運(yùn)動(dòng)速度三者之間的關(guān)系
——
振動(dòng)頻率乘以振幅再除以運(yùn)動(dòng)速度，計(jì)算得到的數(shù)值總是落在
0.2
～
0.4
之間。
③
比如，世界上最小的鳥類
——
蜂鳥，其雙翅展開僅有
10
厘米左右，飛翔時(shí)振幅大約是
20
厘米。蜂鳥的飛行速度非�？�，大約能達(dá)到
50
米
/
秒。而科學(xué)家們以往觀察到的蜂鳥飛行時(shí)雙翅振動(dòng)頻率在
50
～
70
赫茲之間，根據(jù)上述公式計(jì)算出來的蜂鳥的運(yùn)動(dòng)常數(shù)就落在
0.2
～
0.4
之間。
④
與蜂鳥體形相差懸殊的海豚也是科學(xué)家們觀察的一個(gè)對(duì)象。成海豚的體長一般在
3
米左右，在大海里游動(dòng)時(shí)，海豚尾巴振動(dòng)的振幅大約是
1
米，頻率是每分鐘
30
次左右，游泳速度是每小時(shí)
100
公里，根據(jù)公式計(jì)算出來的海豚的運(yùn)動(dòng)常數(shù)是
0.3
，也落在
0.2
～
0.4
之間。
⑤
這不僅僅是巧合。研究者們作了大量的試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)幾乎所有的飛行動(dòng)物和游水動(dòng)物的運(yùn)動(dòng)機(jī)制中都存在這個(gè)神奇的常數(shù)，事實(shí)上，只有當(dāng)這一運(yùn)動(dòng)常數(shù)的值處于
O.2
～
0.4
之間時(shí)，動(dòng)物們才能達(dá)到最佳的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
⑥
雖然目前科學(xué)家們還不清楚為什么會(huì)存在這個(gè)運(yùn)動(dòng)常數(shù)，它的值又為什么恰恰落在
0.2
～
0.4
之間，但這一神奇的常數(shù)似乎像物理學(xué)中著名的光速不變原理那樣放之四海而皆準(zhǔn)，也像光速一樣神秘。它能夠幫助生物學(xué)家們根據(jù)動(dòng)物化石的身體構(gòu)造判斷出那些早已滅絕了的動(dòng)物曾經(jīng)具有怎樣的運(yùn)動(dòng)速度。甚至不能排除，這一常數(shù)很可能對(duì)外星生物也同樣適用。很多科學(xué)家都表示：
“
如果在其他星球上真的存在游水生物或飛行生物的話，我們相信，它們的運(yùn)動(dòng)也遵循著同樣的規(guī)律。
”
⑦
此外，這一常數(shù)還能幫助軍方研制出各種高性能的飛行器。比如說，一個(gè)翼長
15
厘米、翼振振幅為
10
厘米的機(jī)械間諜如果要做最有效飛行的話，其最佳翼振頻率應(yīng)該是
30
次
/
秒左右。目前，美國軍方已經(jīng)著手研制類似于飛鳥的有翼飛行器，在配備上微型攝像機(jī)之后，這樣的機(jī)械鳥將可能深入敵方的任何機(jī)密要塞進(jìn)行刺探。當(dāng)然，他們最感興趣的還是能夠研制出體積更小，無孔不入的機(jī)械昆蟲，相信這一天的到來也為時(shí)不遠(yuǎn)。
(
選自《青文摘》
2006
第
1
期
)
17.
讀完全文，說說
“
神秘的運(yùn)動(dòng)常數(shù)
”
指的是什么
?
這一發(fā)現(xiàn)對(duì)科學(xué)研究有何意義
?(4
分
)
18.
說說第
⑤
、
⑥
段中加點(diǎn)詞語在表達(dá)上的作用。
(4
分
)
幾乎：
很可能：
19.
文章說明了一個(gè)什么科學(xué)道理
?
作者為什么要列舉蜂鳥和海豚這兩個(gè)例子進(jìn)行說明
?(4
分
)
20.
科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)
“
神秘的運(yùn)動(dòng)常數(shù)
”
的過程，對(duì)我們進(jìn)行科學(xué)探究有哪些啟示
?(3
分
)
【參考答案】
17.
振動(dòng)頻率乘以振幅再除以運(yùn)動(dòng)速度，計(jì)算得到的數(shù)值總是在
0.2
～
0.4
之間。
(1
分
)
它能夠幫助生物學(xué)家們根據(jù)動(dòng)物化石的身體構(gòu)造判斷出那些早已滅絕了的動(dòng)物曾經(jīng)具有怎樣的運(yùn)動(dòng)速度
;
用于研究外星可能存在的游水生物和飛行生物
;
幫助軍方研制各種高性能的飛行器。
(3
分
,
一點(diǎn)
1
分
)
18.“
幾乎
”
，表示十分接近全部，不排除極個(gè)別特例
;“
很可能
”
，表示可能性大，但不完全肯定。
(
本題
4
分，每一問
2
分
)
19.
幾乎所有的飛行動(dòng)物和游水動(dòng)物的運(yùn)動(dòng)機(jī)制中都存在這個(gè)神奇的常數(shù)。
(2
分
)
因?yàn)檫@兩個(gè)事例分別代表飛行動(dòng)物和游水動(dòng)物，或分別代表體形小和體形大的動(dòng)物。這樣使得出的結(jié)論具有代表性，增強(qiáng)說服力。
(2
分，答前一句即給
2
分
)
20.
大膽質(zhì)疑、大量觀察、大量試驗(yàn)等。
(
本題
3
分，一點(diǎn)
1
分
)
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