Question

【題目】閱讀短文，回答問題．

2019年1月3日，嫦娥四號探測器(圖甲)搭載著“玉兔二號”月球車(圖乙)成功降落月球南極，全人類首次實現(xiàn)月球背面軟著陸．探測器著陸后進行了月球車和探測器“兩器分離”，分離后在“鵲橋”中繼星支持下順利完成互拍并傳回地球．

月球車設計的相關參數(shù)如下表：

設計質(zhì)量m/kg	135	獨立驅(qū)動的車輪個數(shù)n/個	6
長a/m	1.5	每個輪子與水平月面的接觸面積S/cm2	100
寬b/m	1	月面的行駛速度v/(m·h-1)	200
高h/m	1.1	耐受溫度范圍	－180℃～150℃

月球車能源為太陽能，能夠耐受月球表面真空、強輻射、極限溫度等極端環(huán)境．由于月夜溫度極低，電子設備無法正常工作，所以它將進入休眠狀態(tài)，休眠期間由同位素溫差發(fā)電保溫，等到月晝來臨，它將自主喚醒，進入工作狀態(tài)．

(1)根據(jù)上述信息，請判斷以下說法中正確的是_____．

A．月球車可以使用汽油機來驅(qū)動

B．月球車在月球上慣性將減小

C．月球車的零件應該用熱脹冷縮較明顯的材料制成

D．接近月面時，探測器需要懸停尋找最佳降落地點，懸停時它受到的是平衡力

(2)月球車以太陽能為能源，這是_____(選填“常規(guī)”或“新”)能源．若太陽光照射到太陽能電池板上的輻射功率為1.5kW．電池產(chǎn)生的電壓為48V，并對車上的電動機提供5A的電流．則太陽能電池將太陽能轉(zhuǎn)化電能的效率是_____．

(3)探測器接近月面時，在反推發(fā)動機和緩沖機構(gòu)的保護下安全著陸預選區(qū)．為使探測器順利軟著陸，從月球表面觀察到發(fā)動機點火后產(chǎn)生的高壓氣流應向_____(選填“上方”、“下方”或“水平方向”)噴出．

(4)在地球上重6N的物體在月球上重1N，則“玉兔二號”月球車對水平月面的壓強為_____Pa．假如月球車在行進過程中受到的阻力是自重的0.2倍，月球車水平勻速直線前進30m，牽引力做的功為_____J．(g取10N/kg)

Answer 1

【答案】D 新 16% 下方 3750 1350

【解析】

（1）A．由于月球表面不存在空氣，而汽油機需要吸入空氣助燃，故A錯誤；

B．慣性與質(zhì)量有關，在月球上質(zhì)量不變，慣性不變，故B錯誤；

C．月球表面溫差巨大，熱脹冷縮明顯的材料容易使月球車形變，損壞儀器，故C錯誤；

D．懸停即處于靜止狀態(tài)，此時受到月球?qū)υ虑蜍嚨奈�引力和燃料的反沖力，這兩個力大小相等，方向相反，是一對平衡力，故D正確；

（2）太陽能與傳統(tǒng)能源相比是新能源，太陽能電池的輸出功率為P總=UI=48V×5A=240W，P入=1.5kW=1500W，則效率η=×100%=×100%=16%；

（3）探測器在月球著陸時靠發(fā)動機點火向下噴氣，由于力的作用是相互的，探測器會受到一個向上的推力，從而實現(xiàn)軟著陸，所以，從月球表面觀察到發(fā)動機點火后產(chǎn)生的高壓氣流應向下方噴出；

（4）月球車在地球上受到的重力G=mg=135kg×10N/kg=1350N；根據(jù)在地球上6N的物體放到月球上重1N可知，月球車在月球表面受到的重力：G′=×G=×1350N=225N，月球車在月球表面上的壓力F=G′=225N，所以，壓強p===3750Pa；阻力f=0.2G′=0.2×225N=45N，由于月球車水平勻速直線前進，受平衡力的作用，則F牽=f=45N，則牽引力做的功W=F牽s=45N×30m=1350J。