题目内容
【题目】2018年12月12日16时45分,我国嫦娥四号探测器经过约110小时奔月飞行,到达月球附近,成功实施近月制动,顺利完成“太空刹车”,被月球捕获,进入了近月点约100公里的环月轨道。2019年1月3日上午10点26分,“嫦娥四号”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,并通过“鹊桥”中继星传回了世界第一张近距离拍摄的月背影像图,揭开了古老月背的神秘面纱。此次任务实现了人类探测器首次月背软着陆,首次月背与地球的中继通信,开启了人类月球探测新篇章。请完成下面有关嫦娥四号探测器探月的知识问答:
(1)发射“嫦娥四号”的长征三号乙运载火箭三级发动机采用液氢为燃料,是利用液氢的________大的优点;探测器穿过大气层时,包裹探测器的整流罩与大气层发生剧烈摩擦,整流罩迅速升高,在这个过程通过________(选填“做功”或“热传递”)增大了它的内能。由于整流罩不善于导热、并且熔点______(选填“高”或“低),因此能对探测器起到保护装置。“利用“鹊桥”中继星传回人类史第一张月球背面照片(如图所示)的载体是________;
(2)如图甲所示,是我国玉兔二号月球车。它有六个宽大的车轮,是为了_________;假定在月球车前面有一起石头,当车轮通过石块时,可将石块与车轮的接触点O看作是支点,F1为车轮受的的推力,F2为阻力,如图乙所示。请在图乙中分别画出F1与F2的力臂;
(________)
据此分析可知,石块高度越高(不高于车轮半径),推力______(选填“越大”或“越小”);
(3)计算:①月球车质量约135千克,每个轮子的着地面积是10平方厘米,不管是遇到什么样的障碍物六个车轮都是着地的,月球引力约是地球引力的六分之一,则当月球车在水平月面上行驶的时候对月面的压强是多少______?(地球上的g=10N/kg)
②月球车在月面上行驶时,受到的阻力是月球车在月球所受“重力”的0.2倍,则月球车在月面上行驶20米克服阻力做的功为多少______?(地球上的g=10N/kg)
【答案】热值 做功 高 电磁波 减小压强 越大 37500Pa 900J
【解析】
(1)[1]火箭采用液态氢作为火箭的燃料,原因是液态氢具有较高的热值,完全燃烧相同质量的氢时,可以放出更多的热量。
[2]当探测器在大气层中快速飞行时,会与大气层发生剧烈摩擦,克服摩擦做功,内能增加,这是通过做功的方式改变物体的内能。
[3] 探测器与大气层发生剧烈摩擦,克服摩擦做功,内能增加,温度升高,因此整流罩应选择不善于导热、并且熔点高的材料,才能对探测器起到保护作用。
[4]电磁波的传播不需要介质,能在月球上传播,所以人类史第一张月球背面照片就是通过电磁波传回地球的。
(2)[5]玉兔二号月球车有六个宽大的车轮,是通过增大受力面积的方法来减小压强的。
[6]车轮通过石块时,支点为车轮与石块的接触处(下图中的O点),从支点O向阻力F2、动力F1的作用线作垂线,支点O到垂足的距离为相应的力臂l2、l1,如图所示:
[7]由图可知,石块高度越高(不高于车轮半径),动力臂l1越小、阻力臂l2越大,阻力F2 (即车轮的重力)不变,由杠杆平衡条件F1 l1=F2 l2可得F1=,则F1越大,即所需推力越大。
(3)①[8]月球车在地球上的重力
G=mg=135kg×10N/kg=1350N
由题意可得,月球车对月面的压力
F=G月=G=×1350N=225N
它对月面的压强
p===37500Pa
月球车对月面的压强是37500Pa。
②[9]月球车在月面上行驶时,受到的阻力
f=0.2G月=0.2×225N=45N
在月面上行驶20米克服阻力做的功:
W=fs=45N×20m=900J
月球车克服阻力做的功为900J。
【题目】如图是哈尔滨市同济商场的手扶式滚梯,它给人们带来了极大的方便,下面是滚梯的相关数据。
滚梯型号 | DW—2M | 电机功率 | 11kW |
滚梯净宽 | 1.1m | 运行速度 | 1.1m/s |
一次运行升降高度 | 9m | 工作电压 | 380V |
一次运行时间 | 20s | 最大载物 | 18000N |
(1)求滾梯正常工作时的电流;
(2)在一次运行中发现只有10名顾客在滚梯上(设每名顾客的体重为600N),请你求出此次载客中滚梯的效率;
(3)结合所学的知识及生活经验,请你谈一下提高滚梯运载效率和节能方面的方法。(写出两点即可)
【题目】小磊所在的四人合作小组在做“研究串联电路的电压特点”的实验(如图所示)。
(1)连接电路时,开关应_____;
(2)连接完毕后,检查电路无误后,开关闭合。同组小红观察到两个灯泡都发光了,但L1明显发光较亮,于是小红认为L1之所以较亮是因为通过L1的电流较大。小刚立即指出小红说法是错误的。小刚指出小红的说法错误,是依据_____;
(3)小刚在实验中,先用电压表的引线E、F分别连接了灯泡接线柱A、B,测出了L1两端的电压为U1,接着又测出了L2两端的电压为U2,以及L1和L2的总电压U,记录了如表的数据。
所测物理量 | AB间电压U1/V | CD间电压U2/V | AD间电压U/V |
数值 | 2.2 | 0.8 | 3 |
分析了数据,小刚就此得出了结论。这样做正确吗?_____,为什么?_____;
(4)小磊观看了小刚的全部的操作,评价小刚的操作过于繁琐,于是提出的改进方法是:当测完L1两端的电压后,其它线路不要动,只要将引线E从A接线柱上拿下,连接到D接线柱,就能完成对L2电压的测量。小磊的说法正确吗?_____。若按小磊的方法进行实验,将看到的结果是_____;
(5)在测量L1两端的电压时,出现了突发状况,原本两灯都在发光,但突然两灯都熄灭了,可电压表依然有示数。小磊组请教了老师后,明白了造成此故障的原因。请判断此故障是_____。