2013年12月15日“嫦娥三号”探测器成功实现“月面软着陆”.若着陆的最后阶段可简化为三个过程:①探测器从月球表面附近高为H处开始匀减速竖直下落至静止;②悬停(即处于静止状态);③自由下落至月球表面.为了保证探测器的安全,要求探测器到达月球表面的速度不能超过vm,月球表面附近的重力加速度为g0,探测器在减速过程中每秒钟消耗的燃料为△m=pa+q(a为探测器下降的加速度大小,p、q为大于零的常数).忽略探测器因消耗燃料而引起的质量变化.
(1)求探测器悬停位置距月球表面的最大高度hm.
(2)若在(1)中悬停最大高度hm不变的情况下,为使探测器减速下降过程中消耗的燃料质量最少,则该过程中探测器的加速度为多大?最低消耗燃料的质量m为多少?
高三物理解答题困难题
2013年12月15日“嫦娥三号”探测器成功实现“月面软着陆”.若着陆的最后阶段可简化为三个过程:①探测器从月球表面附近高为H处开始匀减速竖直下落至静止;②悬停(即处于静止状态);③自由下落至月球表面.为了保证探测器的安全,要求探测器到达月球表面的速度不能超过vm,月球表面附近的重力加速度为g0,探测器在减速过程中每秒钟消耗的燃料为△m=pa+q(a为探测器下降的加速度大小,p、q为大于零的常数).忽略探测器因消耗燃料而引起的质量变化.
(1)求探测器悬停位置距月球表面的最大高度hm.
(2)若在(1)中悬停最大高度hm不变的情况下,为使探测器减速下降过程中消耗的燃料质量最少,则该过程中探测器的加速度为多大?最低消耗燃料的质量m为多少?
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2013年12月14日21时许,嫦娥三号携带“玉兔”探测车在月球虹湾成功软着陆,在实施软着陆过程中,嫦娥三号离月球表面4m高时最后一次悬停,确认着陆点。若总质量为M的嫦娥三号在最后一次悬停时,反推力发动机对其提供的反推力为F,已知引力常量为G,月球半径为R,则月球的质量为( )
A. B. C. D.
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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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2013年12月14日21时11 分,“嫦娥三号”探测器成功落月,中国成为继美国、前苏联之后第三个实现月球软着陆的国家.在“嫦娥三号”落月前的接近段几乎是沿着一条倾斜的直线运动,假设此过程“嫦娥三号”做匀减速运动,如图所示.忽略“嫦娥三号”的质量变化,那么你认为在接近段她所携带的喷气发动机的喷气方向可能为图中的( )
A.竖直向下的A方向
B.斜向下的B方向
C.沿接近段轨迹的C方向
D.平行月面向前的D方向
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“嫦娥三号”探测器已成功在月球表面预选着陆区实现软着陆,“嫦娥三号”着陆前在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动,经测量得其周期为T。已知引力常量为G,根据这些数据可以估算出
A. 月球的质量 B. 月球的半径
C. 月球的平均密度 D. 月球表面的重力加速度
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“嫦娥三号”探测器已成功在月球表面预选着陆区实现软着陆,“嫦娥三号”着陆前在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动,经测量得其周期为T。已知引力常量为G,根据这些数据可以估算出
A.月球的质量 B.月球的半径
C.月球的平均密度 D.月球表面的重力加速度
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我国研制的“嫦娥三号”月球探测器于2013年12月1日发射成功,并成功在月球表面实现软着陆;探测器首先被送到距离月球表面高度为H的近月轨道做匀速圆周运动,之后在轨道上的A点实施变轨,使探测器绕月球做椭圆运动,当运动到B点时继续运动,探测器携带的传感器测得自由落体运动时间为t,已知月球半径为R,万有引力常量为G.则下列正确的是( )
A.“嫦娥三号”的发射速度必须大于第一宇宙速度
B.探测器在近月轨道和椭圆轨道上的周期相等
C.“嫦娥三号”在A点变轨时,需减速才能从近月圆轨道进入椭圆轨道
D.月球的平均密度为
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我国研制的“嫦娥三号”月球探测器于2013年12月1日发射成功,并成功在月球表面实现软着陆。探测器首先被送到距离月球表面高度为H的近月轨道做匀速圆周运动,之后在轨道上的A点实施变轨,使探测器绕月球做椭圆运动,当运动到B点时继续变轨,使探测器靠近月球表面,当其距离月球表面附近高度为h(h<5m)时开始做自由落体运动,探测器携带的传感器测得自由落体运动时间为t,已知月球半径为R,万有引力常量为G。则下列说法正确的是
A. “嫦娥三号”的发射速度必须大于第一宇宙速度
B. 探测器在近月圆轨道和椭圆轨道上的周期相等
C. “嫦娥三号”在A点变轨时,需减速才能从近月圆轨道进入椭圆轨道
D. 月球的平均密度为
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我国研制的“嫦娥三号”月球探测器于2013年12月1日发射成功,并成功在月球表面实现软着陆。探测器首先被送到距离月球表面高度为H的近月轨道做匀速圆周运动,之后在轨道上的A点实施变轨,使探测器绕月球做椭圆运动,当运动到B点时继续变轨,使探测器靠近月球表面,当其距离月球表面附近高度为h(h<5m)时开始做自由落体运动,探测器携带的传感器测得自由落体运动时间为t,已知月球半径为R,万有引力常量为G。则下列说法正确的是 ( )
A.“嫦娥三号”的发射速度必须大于第一宇宙速度
B.探测器在近月圆轨道和椭圆轨道上的周期相等
C.“嫦娥三号”在A点变轨时,需减速才能从近月圆 轨道进入椭圆轨道
D.月球的平均密度为
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“嫦娥三号”于2013年12月14日21时11分降落在距离地球38万公里的月球上,中国成为继苏联、美国之后的第三个在月球成功实现探测器软着陆的国家.着陆前“嫦娥三号”曾在离月面100m处悬停避障,然后缓速下降,离月面4m时,7500N变推力发动机关机,“嫦娥三号”做自由落体运动降落在月球虹湾以东地区(19.51W,44.12N),已知月表重力加速度为地表重力加速度的六分之一,下列说法正确的是(g取98m/s2)
A.若悬停时“嫦娥三号”的总质量为kg,则变推力发动机的推力约为2450N
B.“嫦娥三号”落月点的北边十几米处有一个大撞击坑,假如悬停时“嫦娥三号”在撞击坑的正上方,为避障姿态控制发动机先向南喷气,后向北喷气再次悬停在了落月点正上方
C.变推力发动机关机后,同样的着陆速度相当于从离地球表面处落下
D.变推力发动机关机后,同样的着陆速度相当于从离地球表面处落下
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