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精英家教網12月14日21時11分,嫦娥三號探測器成功實施著陸月球“虹灣”區(qū).此次成功落月,標志中國成為全世界第三個實現月面軟著陸的國家.21時,嫦娥三號開始從距月面15公里處實施動力下降到月面4m處,速度逐漸減為零.懸停一段時間后關閉發(fā)動機,讓嫦娥三號自由下落到月面.為了減少落月時所受的沖擊力,嫦娥三號安裝了四條“彈性腿”.已知嫦娥三號的質量約為4×103kg,月球表面的重力加速度約為1.6m/s2,假設嫦娥三號觸月后重心勻減速下降,緩沖時間為0.4s,取
5
=2.2
.試估算:
(1)嫦娥三號剛接觸月面時的速度大。
(2)嫦娥三號緩沖時每條腿受到的月面支持力大。
分析:根據速度位移公式求出嫦娥三號接觸月球表面時的速度大小.根據速度時間公式求出勻減速運動的加速度,結合牛頓第二定律求出支持力的大。
解答:解:(1)根據勻變速直線運動的速度位移公式得,v2=2gh
解得v=
2gh
=
2×1.6×4
m/s=
8
5
5
m/s=3.52m/s.
(2)嫦娥三號減速到零的加速度大小a=
v
t
=
3.52
0.4
=8.8m/s2
設每條腿的支持力為N,根據牛頓第二定律得,4N-mg=ma
解得N=
mg+ma
4
=
4×103×(8.8+1.6)
4
N=1.04×104N.
答:(1)嫦娥三號剛接觸月面時的速度大小為3.52m/s.
(2)嫦娥三號緩沖時每條腿受到的月面支持力大小為1.04×104N.
點評:本題考查了牛頓第二定律和運動學公式的綜合,知道加速度是聯(lián)系力學和運動學的橋梁.
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:

“嫦娥三號”探測器于2013年12月2日凌晨在西昌發(fā)射中心發(fā)射成功.“嫦娥三號”經過幾次成功變軌以后,探測器狀態(tài)極其良好,成功進入繞月軌道.12月14日21時11分,“嫦娥三號”探測器在月球表面預選著陸區(qū)域成功著陸,標志我國已成為世界上第三個實現地外天體軟著陸的國家. 設“嫦娥三號”探測器環(huán)繞月球的運動為勻速圓周運動,它距月球表面的高度為h,已知月球表面的重力加速度為g、月球半徑為R,引力常量為G,則
(1)探測器繞月球運動的向心加速度為多大;
(2)探測器繞月球運動的周期為多大.

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科目:高中物理 來源: 題型:

2013年12月2日1時30分我國成功發(fā)射“嫦娥三號”,于12月14日21時11分在月球正面的虹灣以東地區(qū)著陸.12月15日凌晨,“嫦娥三號”搭載的“玉兔”號月球探測器成功與“嫦娥三號”進行器件分離,我國航天器首次實現在地外天體的軟著陸,表明中國航天技術獲得了重大進展.
某同學提出設想:“玉兔”號月球車登陸月球后,利用月球車附屬機械裝置進行科學實驗,讓單擺在月球表面做小幅度振動,測出單擺擺長為L,單擺振動周期為T(已知月球的半徑為R,萬有引力常量為G,可認為此月球表面的物體受到的重力等于物體與月球之間的萬有引力),則可求:
(1)月球表面的重力加速度g;
(2)月球的質量M;
(3)月球的第一宇宙速度v.

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

2013年12月14日21時11分,嫦娥三號探測器完美著陸月球虹灣地區(qū).大約11分鐘的落月過程中,嫦娥三號從15千米高度開啟發(fā)動機反推減速,在距離月面100米高度時,探測器懸停,自動進行月面識別,下降到距月面4米高度時以自由落體方式著陸.在接下來的幾個小時里,月球車成功與嫦娥三號進行器件分離,開始執(zhí)行為期3個月的科學探測任務.已知月球表面重力加速度約為1.6.閱讀材料中的下列數據表示時刻的是( 。
A、21時11分B、11分鐘C、幾個小時D、3個月

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科目:高中物理 來源:2013-2014學年四川省攀枝花市高三第二次統(tǒng)一考試物理試卷(解析版) 題型:計算題

(15分) 2013年12月2日凌晨1:30分,我國自行研制的嫦娥三號探測器在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射,12月6日17時53分,在北京航天飛行控制中心的精確控制下,嫦娥三號探測器成功實施近月制動,順利進入距月面高為h的環(huán)月圓軌道,經過一系列變軌后,于 12月14日21時11分成功實施月面軟著陸。實現了我國航天器首次在地外天體的軟著陸和巡視勘探。已知地球表面重力加速度為g,地球半徑為R,月球質量與地球質量之比為q,月球半徑與地球半徑之比為p。求:14日,嫦娥三號

(1)月球表面的重力加速度。

(2)嫦娥三號在環(huán)月圓軌道上運行時的速度大小。

 

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