2014年12月14日，北京飛行控制中心傳來好消息，嫦娥三號探測器平穩(wěn)落月．嫦娥三號接近月球表面過程可簡化為三個階段：
一、距離月球表面一定的高度以v=1.7km/s的速度環(huán)繞運(yùn)行，此時，打開七千五百牛頓變推力發(fā)動機(jī)減速，下降到距月球表面H=100米高處時懸停，尋找合適落月點(diǎn)；
二、找到落月點(diǎn)后繼續(xù)下降，距月球表面h=4m時速度再次減為0；
三、此后，關(guān)閉所有發(fā)動機(jī)，使它做自由落體運(yùn)動落到月球表面．已知嫦娥三號著陸時的質(zhì)量為1200kg，月球表面重力加速度g'為1.6m/s2，月球半徑為R，引力常量G，（計(jì)算保留2位有效數(shù)字）求：
（1）月球的質(zhì)量（用g'、R、G字母表示）
（2）從懸停在100米處到落至月球表面，發(fā)動機(jī)對嫦娥三號做的功？
（3）從v=1.7km/s到懸停，若用10分鐘時間，設(shè)軌跡為直線，則減速過程的平均加速度為多大？若減速接近懸停點(diǎn)的最后一段，以平均加速度在垂直月面的方向下落，求此時發(fā)動機(jī)的平均推力為多大？
（1）根據(jù)在星體表面重力等于萬有引力知mg′=
GM
R2
m，
解得M=
g′R2
G
；
（2）由100m下降過程中到4m前發(fā)動機(jī)會做功，取100m和4m為初末狀態(tài)，前后動能沒變，
根據(jù)動能定理列式mg′（H-h）+W=0
所以：W=-mg′（H-h）=-1200×1.6×96J=-1.8×105J
即發(fā)動機(jī)做功為-1.8×105J；
（3）由加速度定義知a=
v
t
=2.8m/s2
由牛頓第二定律知F=m（a+g'）=5300N
答：（1）月球的質(zhì)量M=
g′R2
G

（2）從懸停在100米處到落至月球表面，發(fā)動機(jī)對嫦娥三號做的功-1.8×105J
（3）從v=1.7km/s到懸停，若用10分鐘時間，設(shè)軌跡為直線，則減速過程的平均加速度為2.8m/s2，若減速接近懸停點(diǎn)的最后一段，以平均加速度在垂直月面的方向下落，此時發(fā)動機(jī)的平均推力5300N．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖，A．B為平行板電容器，兩板相距d，接在電壓為U的電源上，在A板的中央有一小孔M（兩板間電場可視為勻強(qiáng)電場）．今有一質(zhì)量為m的帶電質(zhì)點(diǎn)，自A板上方與A板相距也為d的O點(diǎn)由靜止自由下落，穿過小孔M后到達(dá)距B板
d
2
的N點(diǎn)時速度恰好為零．（重力加速度為g）求：
（1）帶電質(zhì)點(diǎn)的電荷量，并指出其帶電性質(zhì)；
（2）在保持與電源相連的情況下，A板往下移
d
4
的距離．質(zhì)點(diǎn)仍從O點(diǎn)由靜止自由下落，求質(zhì)點(diǎn)下落速度為零時距B板的距離．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，把一個傾角為θ高度為h的絕緣斜面固定在勻強(qiáng)電場中，電場方向水平向右，電場強(qiáng)度大小為E，有一質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的物體以初速度v0，從M點(diǎn)滑上斜面恰好能沿斜面勻速運(yùn)動．求
（1）物體與斜面間的動摩擦因數(shù)
（2）物體從M到N過程中電勢能的變化．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，在紙面內(nèi)存在著正交的電磁場，電場豎直向下，磁場垂直紙面向里．一輕質(zhì)彈簧的一端固定在天花板上的O點(diǎn)，并且可以繞O點(diǎn)無摩擦的自由轉(zhuǎn)動，另一端栓接一帶正電的小球，初始時刻，把小球拉到A點(diǎn)，此時彈簧處于原長，然后靜止釋放，經(jīng)過一段時間小球第一次運(yùn)動到豎直位置的B點(diǎn)．則在小球第一次由A運(yùn)動到B的過程中下列說法錯誤的是（　　）
A．小球不可能做圓周運(yùn)動
B．小球和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能增加
C．小球重力勢能的減少量等于重力對小球做的功
D．小球的電勢能的減少量等于小球動能的增量減去彈簧彈力對小球做的功

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

由相同材料的木板搭成的軌道如圖，其中木板AB、BC、CD、DE、EF┅長均為L=1.5m，木板OA和其它木板與水平地面的夾角都為β=37°（sin37°=0.6，con37°=0.8），一個可看成質(zhì)點(diǎn)的物體在木板OA上從圖中的離地高度h=1.8m處由靜止釋放，物體與木板的動摩擦因數(shù)都為μ=0.2，在兩木板交接處都用小曲面相連，使物體能順利地經(jīng)過它，既不損失動能，也不會脫離軌道．在以后的運(yùn)動過程中，重力加速度取10m/s2，問：
（1）物體能否靜止在木板上？請說明理由．
（2）物體運(yùn)動的總路程是多少？
（3）物體最終停在何處？并作出解釋．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，有一固定的且內(nèi)壁光滑的半球面，球心為O，最低點(diǎn)為C，在其內(nèi)壁上有兩個質(zhì)量均為m的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))A和B，在兩個高度不同的水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，A球的軌跡平面高于B球的軌跡平面，A、B兩球與O點(diǎn)的連線與豎直線OC間的夾角分別為α=53°和β=37°，以最低點(diǎn)C所在的水平面為重力勢能的參考平面，則(sin37°=，cos37°= )

A.A、B兩球運(yùn)動的角速度之比為4:3
B.A、B兩球的動能之比為64:27
C.A、B兩球所受支持力的大小之比為4:3
D.A、B兩球的機(jī)械能之比為112:51

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

物體在地面附近勻速上升，則在上升過程中，物體機(jī)械能的變化是    
A．不變B．減小C．增大D．無法判斷

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

在用如圖所示裝置做“探究功與速
A．長木板要適當(dāng)傾斜，以平衡小車運(yùn)動過程中受到的阻力
B．每次實(shí)驗(yàn)必須設(shè)法算出橡皮筋對小車做功的具體數(shù)值
C．每次實(shí)驗(yàn)中，橡皮筋拉伸的長度沒有必要保持一致
D．利用紙帶上的點(diǎn)計(jì)算小車的速度時，應(yīng)選用紙帶上打點(diǎn)均勻部分進(jìn)行計(jì)算

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：實(shí)驗(yàn)題

在利用自由落體“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，
（1）（2分）下列器材中不必要的一項(xiàng)是            （只需填字母代號）．
A．重物   B．紙帶  C．天平   D．低壓交流電源   E．毫米刻度尺
（2）（2分）關(guān)于本實(shí)驗(yàn)的誤差，說法不正確的一項(xiàng)是             
A．選擇質(zhì)量較小的重物，有利于減小誤差
B．選擇點(diǎn)擊清晰且第1、2兩點(diǎn)間距約為2mm的紙帶，有利于減小誤差
C．先松開紙帶后接通電源會造成較大的誤差
D．實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生誤差的主要原因是重物在下落過程中不可避免地受到阻力的作用
(3)如在此實(shí)驗(yàn)中，打點(diǎn)計(jì)時器所用電源頻率為50 Hz，當(dāng)?shù)刂亓铀俣戎禐?.80m/s2，測得所用重物的質(zhì)量為1.00kg。若按實(shí)驗(yàn)要求正確地選出紙帶進(jìn)行測量，測量得A、B、C三個計(jì)數(shù)點(diǎn)到第一個點(diǎn)O的距離為OA=0.78cm、OB="1.79" cm、OC="3.14" cm、OD="4.90" cm，那么(計(jì)算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)：
①（2分）打點(diǎn)計(jì)時器打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B時，物體的速度VB =  __  ____m/s
②（4分）從起點(diǎn)O到打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B的過程中重力勢能減少量是ΔEP=_________J，此過程中物體動能的增加量是ΔEK=__      

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案