题目内容

6.2012年8月6日,美国航天局发射的“好奇号”火星车成功登陆火星(如图甲所示),登陆后不久,就发回了火星表面的高清图片,标志着人类探索火星的征程取得了重大进展.“好奇号”火星车长3.0m,宽2.8m,高2.1m,装备6个直径为0.5m的铝制车轮,整车质量约为900kg.
由于“好奇”号火星车的重量太大,无法使用安全气囊进行着陆,在最后的下降阶段,由一个被称为“天空起重机”的反推火箭为火星车减速(如图乙).在“天空起重机”与火星车之间有三条尼龙索连接着,一旦火星车接触火星表面,并被传感器检测到后将切断连接,悬停式反推火箭将往一个方向飞走,离开火星车的安全区域.

(1)已知火星表面的引力约是地球的38%,则“好奇号”登陆火星后的质量不变,重力变小(以上两空均选填“变大”、“变小”或“不变”).
(2)“天空起重机”把“好奇号”安全着陆到火星的过程中,应用到的力学知识有:力的作用是相互的、力可以改变物体的运动状态(写出两点).
(3)研究表明,太空中的某种带电粒子会对探测器的计算机系统产生影响,从而导致程序出错.下列粒子中因不带电可以排除的是D
A.原子核  B.电子  C.质子  D.中子
(4)“好奇号”在发射前置于地球表面的水平地面上,假设每个轮子与地面的接触面积为150cm2,此时它对水平地面的压强为多大?(g取10N/kg)

分析 (1)物体所含物质的多少叫质量,质量是物体本身的一种属性,与物体的形状、状态、位置和温度无关;由于天体的吸引而使物体受到的力叫重力,同一物体在不同天体上受到的重力不同;
(2)物体之间力的作用是相互的;力可以改变物体的运动状态;
(3)原子由原子核和核外电子组成,原子核由质子和中子组成,质子带正电,中子不带电,核外电子带负电;
(4)原子物体质量可以得到重力,对水平地面的压力等于重力;原子压力和受力面积,利用公式p=$\frac{F}{S}$得到对地面的压强.

解答 解:
(1)火星车从地球到达火星,位置发生变化,物质的多少没有变化,所以质量不变;已知火星表面的引力约是地球的38%,所以火星车受到的重力相对于地球变小;
(2)“天空起重机”的反推火箭为火星车减速,说明力可以改变物体的运动状态,减速的原因是反推火箭产生的反作用力,说明力的作用是相互的;
(3)中子不带电,所以不会对探测器的计算机系统产生影响.故选D;
(5)“好奇号”对地面的压强为p=$\frac{F}{S}$=$\frac{G}{S}$=$\frac{mg}{S}$=$\frac{900kg×10N/kg}{6×0.015{m}^{2}}$=1×105Pa.
故答案为:(1)不变;变小;
(2)力的作用是相互的;力可以改变物体的运动状态;
(3)D;
(4)此时它对水平地面的压强为1×105Pa.

点评 此题以“好奇号”为素材,考查了质量的特点、重力的影响因素、力的作用效果和力的作用的相互性、改变摩擦力的方法、原子结构、压强的计算和重力的方向及二力平衡条件的应用,涵盖了力学大部分知识点,但难度不是很大.

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