2019年1月3日10时26分，在反推发动机和着陆缓冲机构的“保驾护航”下，“嫦娥四号”探...

2019年1月3日10时26分，在反推发动机和着陆缓冲机构的“保驾护航”下，“嫦娥四号”探测器成功着陆在月球背面的预选着陆区，已知“嫦娥四号”的运行过程示意图如图所示，下列说法正确的是

A.“嫦娥四号”的发射速度可以小于第一宇宙速度

B.“嫦娥四号”从地月转移轨道进入绕月椭圆轨道时必须减速

C.“嫦娥四号”在绕月轨道上运行时，轨道降低，周期减小

D.“嫦娥四号”在向月球着陆过程中始终处于失重状态

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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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2019年1月3日10时26分，嫦娥四号探测器成功着陆在月球背面南极-艾特肯盆地的预选着陆区。存在“月球.背面”是因为月球绕地球公转的同时又有自转，使得月球在绕地球公转的过程中始终以词一面朝向地球。根据所学物理知识，判断下列说法中正确的是

A. 月球绕地球公转的周期等于地球自转的周期

B. 月球绕地球公转的周期等于月球自转的周期

C. 月球绕地球公转的线速度大于地球的第一宇宙速度

D. 月球绕地球公转的角速度大于地球同步卫星绕地球运动的角速度

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2018年12月8日2时23分，嫦娥四号探测器在西昌卫星发射中心由长征三号乙运载火箭成功发射。2019年1月3日10时26分，嫦娥四号成功着陆在月球背面南极-艾特肯盆地冯·卡门撞击坑的预选着陆区。“玉兔二号”月球车则于22时22分到达月面开始巡视探测。如图所示，为嫦娥四号在地月转移轨道的S点实施“刹车”制动，成功被月球捕获，进入近月点100km、远月点400km椭圆轨道Ⅰ，再变轨进入近月点15km轨道Ⅱ，然后开始进行动力下降阶段，在距离月面100米处时，探测器悬停了一会儿。P点是椭圆轨道的切点，PQ连线（图中未画出）是椭圆轨道Ⅱ的长轴。关于嫦娥四号绕月落月，下列说法正确的是

A. “刹车”制动是为了保证嫦娥四号不直接撞击月球表面

B. P点和Q点距离月面的高度分别为100km和15km

C. 探测器在轨道Ⅰ和轨道Ⅱ上运动经过P点时的加速度和动能都相等

D. 探测器在距离月面100米处时悬停就是相对于月球表面处于静止状态

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2019年1月3日10时26分，嫦娥四号探测器成功着陆在月球背面的预选着陆区。如图所示，甲、乙为着陆前变轨过程中的两个轨道，其中甲轨道的半长轴与乙轨道的圆周运动半径相同，关于“嫦娥四号”以下说法正确的是（　　）

A. 在两轨道交点P处时的加速度相同

B. 在两轨道上的运行周期相等

C. 在甲轨道近月点的速度不可能大于月球的第一宇宙速度

D. 在乙轨道的速度大于月球的第一宇宙速度

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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10时26分，嫦娥四号探测器成功着陆在月球背面的预选着陆区．如图所示，甲、乙为着陆前变轨过程中的两个轨道，其中甲轨道的半长轴与乙轨道的圆周运动半径相同，关于“嫦娥四号”以下说法正确的是（　　）

A.在两轨道交点P处时的加速度相同

B.在两轨道上的运行周期相等

C.在甲轨道近月点的速度不可能大于月球的第一宇宙速度

D.在乙轨道的速度大于月球的第一宇宙速度

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2019年1月3日，“嫦娥四号探测器”在月球背面成功软着陆，我国是第一个在月球神秘的背面成功着陆的国家，显示出中国伟大的科学工程能力。如图是嫦娥四号探测器由环月圆轨道进入预定月背着陆准备轨道示意图，则下列关于“嫦娥四号探测器”运动的说法正确的是

A. “嫦娥四号探测器”由100千米环月圆轨道需要减速才能进入近月点为15千米的预定月背轨道

B. “嫦娥四号探测器”在近月点为15千米的预定月背椭圆轨道上各点的速度都大于其在100千米环月圆轨道上的速度

C. “嫦娥四号探测器”在100千米环月圆轨道上运动的周期小于其在近月点为15千米的预定月背轨道上运动的周期

D. “嫦娥四号探测器”在距离月面2米时发动机停止工作，此后“嫦娥四号探测器”向下运动处于超重状态

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2019年1月3日，嫦娥四号探测器成功实现人类首次月球背面（始终背对地球）着陆，并开展科学探测。着陆前，嫦娥四号探测器在通过月球正面和背面的近月轨道上做圆周运动。已知月球半径约为地球的，月球表面重力加速度约为，地面的天宫二号（可近似认为处于近地轨道）内的航天员每天经历16次日出日落。根据以上信息，下列判断正确的是

A. 月球的自转周期和地球绕太阳的公转周期相同

B. 月球的自转周期和地球的自转周期相同

C. 嫦娥四号在近月轨道做圆周运动的周期约为110分钟

D. 嫦娥四号在近月轨道做圆周运动的周期约为90分钟

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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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