2019年11月14日，我国首次火星探测任务着陆器悬停避障实验在河北省怀来县完成，此次实验...

2019年11月14日，我国首次火星探测任务着陆器悬停避障实验在河北省怀来县完成，此次实验是我国火星探测任务首次公开亮相。设搭载着陆器的飞船先进入绕火星的圆轨道I运行，在运动到I轨道P点时突然喷出燃气以改变飞船速度转到与火星相切的椭圆轨道Ⅱ运行，切点为Q，则下列判断正确的是（　　）

A.应向飞船原来运动的反方向喷出燃气，使飞船速度增大进入轨道Ⅱ

B.应向飞船原来运动的反方向喷出燃气，使飞船速度减小

C.经过圆轨道I上P点时的动能比经过椭圆轨道Ⅱ上的Q点动能小

D.圆轨道I上的周期小于椭圆轨道Ⅱ的周期

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2019年11月14日，我国国家航天局在河北怀来的地外天体着陆综合试验场进行了火星探测器的相关实验工作，通过天文观测知道，火星直径约为地球的一半，质量约为地球的十分之一，它绕太阳公转的轨道半径约为地球绕太阳公转半径的1.5倍。以下说法正确的是（　　）

A.火星公转的向心加速度比地球的大

B.火星公转的周期比地球的小

C.火星公转的线速度比地球的大

D.火星表面的重力加速度比地球表面的重力加速度小

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2019年10月11日，我国首颗火星探测器——“火星一号”第一次公开亮相，将在未来实现火星的环绕、着陆和巡视。已知火星绕太阳公转的轨道半径是地球公转轨道半径的1.5倍，火星质量约为地球质量的十分之一，关于火星、地球绕太阳的运动，下列说法正确的是

A.火星的周期小于地球的周期

B.火星的线速度大于地球的线速度

C.火星的加速度大于地球的加速度

D.太阳对火星的万有引力小于对地球的万有引力

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登上火星是人类的梦想，“嫦娥之父”欧阳自远透露：中国计划于2020年登陆火星。2019年10月11日，中国火星探测器首次公开亮相，暂命名为“火星一号”。假设火星探测器被火星引力捕获之后，经减速精确进入距火星表面h高度的圆形轨道绕火星做匀速圆周运动，“火星一号”在该轨道上运行的周期约为T。已知万有引力常量G，火星半径R，利用以上数据估算火星质量的表达式正确的是（　 ）

A. B. C. D.

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2019年10月11日，中国火星探测器首次公开亮相，暂命名为“火星一号”，并计划于2020年发射。接近火星后，探测器需经历如图所示的变轨过程，轨道I为圆轨道，已知引力常量为G，则下列说法正确的是（　　 ）

A.探测器在轨道I上的机械能大于在轨道II上的机械能

B.探测器在轨道上运动时，运行的周期

C.探测器若从轨道II变轨到轨道I，需要在P点朝速度反向喷气

D.若轨道I贴近火星表面，并已知探测器在轨道I上运动的角速度，可以推知火星的密度

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2019年10月11日，中国火星探测器首次公开亮相，暂命名为“火星一号”，计划于2020年发射，并实现火星的着陆巡视。已知火星的直径约为地球的53%，质量约为地球的11%，请通过估算判断以下说法正确的是（　　）

A.火星表面的重力加速度小于

B.探测器在火星表面所受重力等于在地球表面所受重力

C.探测器在火星表面附近的环绕速度等于

D.火星的第一宇宙速度大于地球的第一宇宙速度

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2019年 1月 3日，嫦娥四号探测器成功着陆在月球背面，并通过“鹊桥”中继卫星传回了世界上第一张近距离拍摄月球背面的图片。此次任务实现了人类探测器首次在月球背面软着陆、首次在月球背面通过中继卫星与地球通讯，因而开启了人类探索月球的新篇章。嫦娥四号探测器在靠近月球表面时先做圆周运动进行充分调整，最终到达离月球表面很近的着陆点。为了尽可能减小着陆过程中月球对飞船的冲击力，探测器在距月面非常近的距离处进行多次调整减速，离月面高h处开始悬停（相对月球速度为零），对障碍物和坡度进行识别，并自主避障。然后关闭发动机，仅在月球重力作用下竖直下落，探测器与月面接触前瞬间相对月球表面的速度为v，接触月面时通过其上的“四条腿”缓冲，平稳地停在月面，缓冲时间为t，如图所示。已知月球的半径R，探测器质量为m0，引力常量为G。

（1）求月球表面的重力加速度；

（2）求月球的第一宇宙速度；

（3）求月球对探测器的平均冲击力F的大小。

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2019年1月3日，嫦娥四号探测器成功着陆在月球背面，并通过“鹊桥”中继卫星传回了世界上第一张近距离拍摄月球背面的图片。此次任务实现了人类探测器首次在月球背面软着陆、首次在月球背面通过中继卫星与地球通讯，因而开启了人类探索月球的新篇章。

(1)为了尽可能减小着陆过程中月球对飞船的冲击力，探测器在距月面非常近的距离h处才关闭发动机，此时速度相对月球表面竖直向下，大小为v，然后仅在月球重力作用下竖直下落，接触月面时通过其上的“四条腿”缓冲，平稳地停在月面，缓冲时间为t，如图1所示。已知月球表面附近的重力加速度为g0，探测器质量为m0求：

①探测器与月面接触前瞬间相对月球表面的速度的大小。

②月球对探测器的平均冲击力F的大小。

(2)探测器在月球背面着陆的难度要比在月球正面着陆大很多，其主要的原因在于：由于月球的遮挡，着陆前探测器将无法和地球之间实现通讯。2018年5月，我国发射了一颗名为“鹊桥”的中继卫星，在地球和月球背面的探测器之间搭了一个“桥”，从而有效地解决了通讯的问题。为了实现通讯和节约能量，“鹊桥”的理想位置就是围绕“地一月”系统的一个拉格朗日点运动，如图2所示。所谓“地一月”系统的拉格朗日点是指空间中的某个点，在该点放置一个质量很小的天体，该天体仅在地球和月球的万有引力作用下保持与地球和月球的相对位置不变。

①设地球质量为M，月球质量为m，地球中心和月球中心间的距离为L，月球绕地心运动，图2中所示的拉格朗日点到月球球心的距离为r。推导并写出r与M、m和L之间的关系式。

②地球和太阳组成的“日一地”系统同样存在拉格朗日点，图3为“日-地”系统示意图，请在图中太阳和地球所在直线上用符号 “*”标记出几个可能拉格朗日点的大概位置。

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2019年1月3日10时26分，嫦娥四号探测器经过约38万公里、26天的漫长飞行后，自主着陆在月球背面，实现人类探测器首次在月球背面软着陆．嫦娥四号着陆前距离月球表面l00米处有一次悬停，对障碍物和坡度进行识别，并自主避障；选定相对平坦的区域后，开始缓速垂直下降．最终，在反推发动机和着陆缓冲机构的“保驾护航”下，一吨多重的探测器成功着陆在月球背面东经177.6度、南纬45.5度附近的预选着陆区．下面有关嫦娥四号探测器的说法正确的是(　　 )

A.嫦娥四号探测器从地球到月球的位移大小就是其运行轨迹的长度38万公里

B.“3日10时26分”指的是时间间隔

C.研究嫦娥四号探测器在月球着陆过程的姿态时，不可以将其看成质点

D.嫦娥四号探测器在最后100米着陆过程中可以视作做自由落体运动

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深空探测一直是人类的梦想．2013年12月14日“嫦娥三号”探测器成功实施月面软着陆，中国由此成为世界上第3个实现月面软着陆的国家．如图所示为此次探测中，我国科学家在国际上首次采用的由接近段、悬停段、避障段和缓速下降段等任务段组成的接力避障模式示意图．请你应用学过的知识解决下列问题．

（1）已知地球质量约是月球质量的81倍，地球半径约是月球半径的4倍．将月球和地球都视为质量分布均匀的球体，不考虑地球、月球自转及其他天体的影响．求月球表面重力加速度g月与地球表面重力加速度g的比值．

（2）由于月球表面无大气，无法利用大气阻力来降低飞行速度，我国科学家用自行研制的大范围变推力发动机实现了探测器中途修正、近月制动及软着陆任务．在避障段探测器从距月球表面约100m高处，沿与水平面成45°夹角的方向，匀减速直线运动到着陆点上方30m高处．已知发动机提供的推力与竖直方向的夹角为θ，探测器燃料消耗带来的质量变化、探测器高度变化带来的重力加速度g月的变化均忽略不计，求此阶段探测器的加速度a与月球表面重力加速度g月的比值．

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