據(jù)報(bào)道,嫦娥三號將于近期發(fā)射.嫦娥三號接近月球表面的過程可簡化為三個(gè)階段:距離月球表面15km時(shí)打開反推發(fā)動(dòng)機(jī)減速,下降到距月球表面H=l00m高度時(shí)懸停,尋找合適落月點(diǎn);找到落月點(diǎn)后繼續(xù)下降,距月球表面h=4m時(shí)速度再次減為0;此后,關(guān)閉所有發(fā)動(dòng)機(jī),使它做自由落體運(yùn)動(dòng)落到月球表面.已知嫦娥三號質(zhì)量為
140kg,月球表面重力加速度g'約為1.6m/s2,月球半徑為R,引力常量G.求:
(l)月球的質(zhì)量;
(2)嫦娥三號懸停在離月球表面l00m處時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)對嫦娥三號的作用力;
(3)嫦娥三號從懸停在l00m處到落至月球表面,發(fā)動(dòng)機(jī)對嫦娥三號做的功.
(1)在月球表面,萬有引力等于重力,
G
Mm
R2
=mg′,月球質(zhì)量:M=
g′R2
G

(2)嫦娥三號懸停,處于平衡狀態(tài),由平衡條件得:
F=mg′=140kg×1.6m/s2=224N;
(3)懸停在H=100m處到到達(dá)4m過程中,
由動(dòng)能定理得:mg′(H-h)+W=0-0,
從4m處釋放后,發(fā)動(dòng)機(jī)不做功,
因此整個(gè)過程,發(fā)動(dòng)機(jī)對嫦娥三號做的功:
W=-mg′(H-h)=-140kg×1.6m/s2×(100m-4m)=-2.1504×104J;
答:(l)月球的質(zhì)量M=
g′R2
G

(2)嫦娥三號懸停在離月球表面l00m處時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)對嫦娥三號的作用力我224N;
(3)嫦娥三號從懸停在l00m處到落至月球表面,發(fā)動(dòng)機(jī)對嫦娥三號做的功為)=-2.1504×104J.
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:填空題

一根質(zhì)量為m的均勻鏈條放在光滑水平桌面上,有一部分懸掛在桌邊,掛在桌邊部分長為總鏈長的
1
3
,設(shè)鏈條長為L,若要將懸掛部分拉回桌面至少需做功______.

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,AB和CDO都是處于豎直平面內(nèi)的光滑圓弧形軌道,OA處于水平位置.AB是半徑為R=2m的
1
4
圓周軌道,CDO是半徑為r=1m的半圓軌道,最高點(diǎn)O處固定一個(gè)豎直彈性檔板.D為CDO軌道的中央點(diǎn).BC段是水平粗糙軌道,與圓弧形軌道平滑連接.已知BC段水平軌道長L=2m,與小球之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4.現(xiàn)讓一個(gè)質(zhì)量為m=1kg的小球P從A點(diǎn)的正上方距水平線OA高H處自由落下.(取g=10m/s2
(1)當(dāng)H=1.4m時(shí),問此球第一次到達(dá)D點(diǎn)對軌道的壓力大。
(2)當(dāng)H=1.4m時(shí),試通過計(jì)算判斷此球是否會脫離CDO軌道.如果會脫離軌道,求脫離前球在水平軌道經(jīng)過的路程.如果不會脫離軌道,求靜止前球在水平軌道經(jīng)過的路程.

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,一位質(zhì)量m=60kg,參加“挑戰(zhàn)極限運(yùn)動(dòng)”的業(yè)余選手,要越過一寬為s=2.5m的水溝后躍上高為h=2.0m的平臺.他采用的方法是:手握一根長L=3.25m的輕質(zhì)彈性桿一端,從A點(diǎn)由靜止開始加速助跑,至B點(diǎn)時(shí)桿另一端抵在O點(diǎn)的阻擋物上,接著桿發(fā)生形變,同時(shí)人蹬地后被彈起,到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)桿處于豎直狀態(tài),人的重心在桿的頂端,此刻人放開桿水平飛出并趴落到平臺上,運(yùn)動(dòng)過程中空氣阻力可忽略不計(jì).(g取10m/s2)求:
(1)人要最終到達(dá)平臺,在最高點(diǎn)飛出時(shí)刻的速度應(yīng)至少多大?
(2)設(shè)人到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度υB=8m/s,人受的阻力為體重的0.1倍,助跑距離sAB=16m,則人在該過程中做的功為多少?
(3)設(shè)人跑動(dòng)過程中重心離地高度H=0.8m,在(1)、(2)兩問的條件下,人要越過一寬為s=2.5m的水溝后躍上高為h=2.0m的平臺,在整個(gè)過程中人應(yīng)至少要做多少功?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

兩個(gè)物體的質(zhì)量分別為m1和m2,且m1=4m2,當(dāng)它們以相同的動(dòng)能在動(dòng)摩擦因數(shù)相同的水平面上滑行時(shí),它們滑行的距離之比s1:s2和滑行的時(shí)間之比t1:t2分別:( 。
A.1:4,1:2B.4:1、2:1C.1:4、2:1D.4:1、4:1

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

人從高h(yuǎn)處將一質(zhì)量為m的小球水平拋出,不計(jì)空氣阻力,測得球落地時(shí)速度大小為υ,則人拋球時(shí)對小球做的功為( 。
A.mgh-
1
2
mv2
B.mgh+
1
2
mv2
C.
1
2
mv2-mgh
D.
1
2
mv2

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

如圖所示,質(zhì)量為m、電荷量為+q的滑塊,靜止在絕緣水平面上.某時(shí)刻,在MN的左側(cè)加一個(gè)場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場,滑塊在電場力的作用下開始向右運(yùn)動(dòng).已知滑塊與MN之間的距離為d,滑塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,重力加速度為g.求:
(1)滑塊在電場中運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度a的大;
(2)滑塊停止時(shí)與MN間的距離x.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

一個(gè)質(zhì)量為m的自帶動(dòng)力的玩具電動(dòng)小車從斜面底端,無初速度向上運(yùn)動(dòng)一段距離x過程中,克服重力做功為W1,摩擦力做功為W2,牽引力做功為W3,末速度為v,則( 。
A.玩具車的機(jī)械能增加為W1+W3
B.玩具車的重力勢能增加了W1
C.玩具車的動(dòng)能增加為W2+W3
D.玩具車的機(jī)械能增加了
1
2
mv2
+W1

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

從地面上以初速度v0=10m/s豎直向上拋出一質(zhì)量為m=0.2kg的球,若運(yùn)動(dòng)過程中受到的空氣阻力與其速率成正比關(guān)系,球運(yùn)動(dòng)的速率隨時(shí)間變化規(guī)律如圖所示,t1時(shí)刻到達(dá)最高點(diǎn),再落回地面,落地時(shí)速率為v1=2m/s,且落地前球已經(jīng)做勻速運(yùn)動(dòng).(g=10m/s2)求:
(1)球從拋出到落地過程中克服空氣阻力所做的功;
(2)球拋出瞬間的加速度大。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案