Question

【题目】质量为100kg的“勇气”号火星车于2004年成功登陆在火星表面。若“勇气”号在离火星表面12m时与降落伞自动脱离，此时速度为10m/s。被气囊包裹的“勇气”号下落到地面后又弹跳到18m高处，这样上下碰撞了若干次后，才静止在火星表面上。已知火星的半径为地球半径的0.5倍，质量为地球质量的0.1倍。若“勇气”号第一次碰撞火星地面时，气囊和地面的接触时间为0.5s。（地球表面的重力加速度g=10m/s2，不考虑火星表面空气阻力）求：

（1）火星表面的重力加速度；

（2）“勇气”号和气囊第一次与火星碰撞时所受到的平均冲力。

Answer 1

【答案】（1）；（2）

【解析】

（1）在地球表面

在火星表面

联立解得

（2）落到火星表面的速度

反弹的速度

对气囊在内，设向上为正，由动量定理

解得