2013年12月2日,嫦娥三號探測器成功發(fā)射!坝裢谩钡巧狭司嚯x地球大約的月球表面,將開展探測:觀天、看地、測月工作,它能夠在自動導航系統(tǒng)的控制下行走,且每隔10秒向地球發(fā)射一次信號。探測器上還裝著兩個相同的減速器(其中一個是備用的),這種減速器可提供的最大加速度為0.5m/s2。若某次探測器的自動導航系統(tǒng)出現(xiàn)故障,從而使探測器只能勻速前進而不再能自動避開障礙物。此時地球上的科學家必須對探測器進行人工遙控操作,已知電磁波在太空中傳播速度為。下表為控制中心的顯示屏的數(shù)據(jù):已知控制中心的信號發(fā)射與接收設(shè)備工作速度極快?茖W家每次分析數(shù)據(jù)并輸入命令需要3秒。問:(1)經(jīng)過數(shù)據(jù)計算分析,你認為減速器是否執(zhí)行了減速命令?(2)假如你是控制中心的工作人員,應采取怎樣的措施?加速度需要滿足什么條件?請計算說明。

收到信號時刻 與前方障礙物的距離(單位:米)

9時10分20秒 5.4

9時10分30秒 3.4

發(fā)射信號時刻 給減速器設(shè)定的加速度(單位:m/s2

9時10分33 秒 0.1

收到信號時刻 與前方障礙物距離(單位:米)

9時10分40秒 1.4


【答案】(1)沒有執(zhí)行命令(2)

【解析】設(shè)在地球和月球之間傳播電磁波需要的時間為t0,

從前兩次收到的信號可知:探測器的速度

從后兩次收到的信號可知探測器的速度

可見,探測器速度沒有改變,并沒有執(zhí)行命令。則減速器出現(xiàn)故障。

(2)應啟用另一個備用的減速器。再經(jīng)過3秒分析數(shù)據(jù)和1秒接收時間,探測器在9時10分44秒執(zhí)行命令。地面上的控制器9時10分40秒收到的信號,是探測器在9時10分39秒發(fā)出的,此時探測器與前方的障礙物的距離為1.4米,經(jīng)歷時間5秒后探測器距前方障礙物的距離為s=1.4-0.2×5=0.4(m)。

設(shè)定減速器的加速度為a,

則有,可得:

即只要設(shè)定加速度,便可使探測器不與障礙物相碰。


練習冊系列答案
相關(guān)習題

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為了探究動能定理,一位同學設(shè)計了如圖6所示的實驗裝置。他先固定并調(diào)整斜槽,讓末端O點的切線水平,再將一木板豎直放置并固定,木板到斜槽末端O的水平距離為s,使小球從斜槽上某一標記點由靜止釋放,若小球到達斜槽底端時下落的高度為H、小球從O點做平拋運動擊中木板時下落的高度為y。

①假定斜槽光滑,小球由靜止滑下到擊中木板的過程中,滿足動能定理的關(guān)系式為:__________;利用此裝置還可以做______________實驗;

②若斜槽傾角為θ,小球與斜槽之間的動摩擦因數(shù)為μ(只考慮滑動摩擦力,且小球與水平槽之間的摩擦不計),小球由靜止滑下到擊中木板的過程中,滿足動能定理的關(guān)系式是:___________;

③改變小球在斜槽上的釋放位置,進行多次測量,能得到多組關(guān)于H和y的數(shù)據(jù),若以H為橫坐標,從①、②中的關(guān)系式可知以_______為縱坐標,通過描點作圖,能得到一條傾斜的直線。

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如圖所示,一質(zhì)量為m、電荷量為q、重力不計的微粒,從傾斜放置的平行電容器I的A板處由靜止釋放,A、B間電壓為。微粒經(jīng)加速后,從D板左邊緣進入一水平放置的平行板電容器Ⅱ,由C板右邊緣且平行于極板方向射出。已知電容器Ⅱ的板長為板間距離的2倍。粒子飛出平行板電場后經(jīng)過一彎管(無能量損失)沿與軸成角的方向從M點進入一個磁場方向垂直于平面(紙面)向里、磁感應強度大小為B的矩形勻強磁場區(qū)域Ⅲ(圖中未畫出)中,接著從軸某一位置N處沿y軸負方向運動并再次經(jīng)過M點。

求:(1)微粒從電容器I加速后的出射速度;

(2)電容器Ⅱ兩極板間的電壓U;

(3)矩形磁場的最小面積S;

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下列說法中正確的是____________(填正確答案標號。選對1個得3分,選對2個得4分,選對3個得6分。每選錯1個扣3分,最低得分為0分)

A. 理想氣體溫度升高時,分子的平均動能一定增大

B. 一定質(zhì)量的理想氣體,體積減小時,單位體積的分子數(shù)增多,氣體的壓強一定增大

C. 壓縮處于絕熱容器中的一定質(zhì)量的理想氣體,其內(nèi)能一定增加

D. 當分子間的相互作用力為引力時,其分子間沒有斥力

E. 分子a從遠處靠近不動的分子b的過程中,當它們相互作用力為零時,分子a的動能一定最大

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研究表明,蜜蜂是依靠蜂房、采蜜地點和太陽三個點來定位的,蜜蜂飛行時就是根據(jù)這三個位置關(guān)系呈8字型運動來告訴同伴蜜源的方位。某興趣小組用帶電粒子在如圖所示的電場和磁場中模擬蜜蜂的8字形運動,即在y>0的空間中和y<0的空間內(nèi)同時存在著大小相等,方向相反的勻強電場,上、下電場以x軸為分界線,在y軸左側(cè)和圖中豎直虛線MN右側(cè)均無電場,但有方向垂直紙面向里、和向外的勻強磁場,MNy軸的距離為2d.一重力不計的負電荷從y軸上的P(0,d)點以沿x軸正方向的初速度v0開始運動,經(jīng)過一段時間后,電子又以相同的速度回到P點,則下列說法正確的是            (     )

A.電場與磁場的比值為

B.電場與磁場的比值為

C.帶電粒子運動一個周期的時間為

D.帶電粒子運動一個周期的時間為

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如圖所示,光滑的凸輪繞O軸勻速轉(zhuǎn)動,C、D是凸輪邊緣上的兩點,AB桿被限制在豎直方向移動,桿下端AO點正上方與凸輪邊緣接觸且被托住.圖示位置時刻,AB桿下降速度為v,則

A.凸輪繞O軸逆時針方向旋轉(zhuǎn)

B.凸輪上C、D兩點線速度大小相等

C.凸輪上CD兩點加速度大小相等

D.凸輪上與桿下端接觸點的速度大小一定為v

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如圖所示,范圍足夠大、磁感應強度為B的勻強磁場垂直于xoy平面向里,兩質(zhì)量相等的粒子帶等量異種電荷,它們從x軸上關(guān)于O點對稱的兩點同時由靜止釋放,運動過程中未發(fā)生碰撞,不計粒子所受的重力.則

A.兩粒子沿x軸做直線運動

B.運動過程中,若兩粒子間的距離等于初始位置間的距離時,它們的速度均為零

C.運動過程中,兩粒子間的距離最小時,它們的速度沿y軸方向的分量vy最大

D.若減小磁感應強度,再從原處同時由靜止釋放兩粒子,它們可能會發(fā)生碰撞

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質(zhì)子和中子是由更基本的粒子即所謂“夸克”組成的.兩個強作用電荷相反(類似于正負電荷)的夸克在距離很近時幾乎沒有相互作用(稱為“漸近自由”);在距離較遠時,它們之間就會出現(xiàn)很強的引力(導致所謂“夸克禁閉”).作為一個簡單的模型,設(shè)這樣的兩夸克之間的相互作用力F與它們之間的距離r的關(guān)系為:式中F0為大于零的常量,負號表示引力.用E表示夸克間的勢能,令E0F0(r2-r1),取無窮遠為勢能零點.下列Er圖示中正確的是(    )

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(1)某同學從家里的舊手機中取下了手機電池,在通過實驗測得該電池的U-I圖線如圖甲所示,則該電源的電動勢為       V 。 (保留兩位有效數(shù)字)

(2)又從廢棄的LED 臺燈中取下幾只完好的發(fā)光二極管(),測得發(fā)光二極管兩端的電壓和通過它的電流,其部分數(shù)據(jù)如下表所示:

U/V

0

1.5

1.6

1.7

I/mA

0

85

100

115

在測量時,有如下器材:

A.直流電源(電動勢3V)                 B.直流電流表0~300mA(內(nèi)阻RA=1Ω)                     

C.直流電壓表0~3V(內(nèi)阻約3kΩ)        D.滑動變阻器R1(總阻值約10Ω)

E.滑動變阻器R2(總阻值約1kΩ)          F 開關(guān)、導線若干

則應選用的變阻器和實驗電路為:(     )

(3)該同學用(1)中手機電池和(2)實驗中的四只完全相同的發(fā)光二極管按圖乙所示電路制作成一個小手電,若上述表格中電壓、電流數(shù)據(jù)為修正系統(tǒng)誤差    后的準確值,則每只發(fā)光二極管在圖乙電路中工作時的功率為:        W。 (保留兩位有效數(shù)字)

    

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