题目内容

19.2013年12月14日,我国发射的首颗登月探测器“嫦娥3号”,携“玉兔”月球车一起登陆月球,月球车在月面巡视勘察.
(1)由于月球上是真空,探测器在月球下降时不能采用降落伞,只能靠探测器上发动机点火受力,软着陆在月球表面.着陆后,月球车将在月球表面巡游90天,月球车的构造如图所示,中间有一个“桅杆”,上面有凸(凹/凸)透镜制成的“眼睛”,可对周围的地形地貌进行拍摄.若用激光测从地球到月球的距离,经过约2.56秒收到反射回来的信号,那么月球到地球的距离是3.84×105km.
(2)月球上温度的变化完全由阳光直接决定.月球表面白天温度可达150℃,夜间会降至-180℃,昼夜温差高达330℃,即使在白天,照亮区域与阴影区域的温差同样高达300℃.月球车的零件应使用热胀冷缩较微弱(填“明显”或“微弱”)的材料制作,零件之间应留有缝隙(填“留有缝隙”或“紧密结合”).
(3)月球车以太阳能电池为电源,行进速度最快可达5cm/s,即0.18km/h.当前方3m处有高于25cm的障碍物时,月球车上的障碍探测器就会发出预警,障碍物探测器不能利用超声波(填“激光”或“超声波”)的反射来工作.

分析 (1)①月球上没有空气,降落伞不能工作.
②摄像机是利用凸透镜成倒立、缩小、实像的原理制成的.
③利用速度的变形公式求出月球到地球的距离.
(2)任何物体温度升高时体积增大,温度降低时体积减小,简称热胀冷缩,在设计月球车时要考虑到;
(3)根据1cm=10-5km和1s=$\frac{1}{3600}$h进行单位换算;真空不能传声.

解答 解:
(1)①月球周围是真空,没有空气,所以月球着陆器不能利用降落伞进行月面着陆;
②月球车桅杆上面的“眼睛”是摄像机的镜头,所以它是凸透镜;
③由v=$\frac{s}{t}$可得,月球到地球的距离:s=vt=3×105km/s×$\frac{1}{2}$×2.56s=3.84×105km;
(2)月球上昼夜温差特别大,因此月球车的零件应采用热胀冷缩较微弱的材料,零件之间应留有适当空隙,避免高温膨胀时造成变形损坏;
(3)①月球车速度5cm/s=$\frac{5cm}{1s}$=$\frac{5×1{0}^{-5}km}{\frac{1}{3600}h}$=0.18km/h;
②声音不能在真空中传播,因此不能利用超声波来探测障碍物.
故答案为:(1)真空;凸;3.84×105;(2)微弱;留有缝隙;(3)0.18;超声波.

点评 本题通过热点问题考查物理知识,覆盖面比较光,包括力、光、热、声、电磁的知识,要求学生必须掌握基本的物理知识,并能和生产生活社会联系起来.

练习册系列答案
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11.同学们在体育课上打篮球时,发现抛出去的篮球在向前运动中下落,善于观察的他们想知道水平抛出物体的这个“水平移动距离”与什么因素有关呢?
思考讨论后他们提出了如下猜想:
猜想一:与抛出物体的质量有关;
猜想二:与水平抛出的速度有关;
猜想三:与水平抛出点的离地高度有关.
为了验证以上猜想,他们从探究实验室借来能控制发射速度的弹射器、两个质量不同的小钢球、刻度尺等实验器材,依照物理学习中的科学方法,在老师的帮助下按照如图所示的方法进行了实验探究,得到如表所示的实验数据.注意:如果空气阻力相对物体的重力比较小,可以忽略.
实验序号钢球质量m/g抛出点离地高度h/m水平抛出的速度v/(m/s)落地点与抛出点的水平距离x/m
11000.210.2
22000.210.2
33000.210.2
43000.820.8
53003.210.8
63000.810.4
73000.841.6
89001.85
(1)要想验证猜想一,需要分析1、2、3三组数据(选填序号),结论是“水平移动距离”与抛出物体的质量无关.
(2)要想验证猜想二,需要分析4、6、7三组数据(选填序号),要想验证猜想三,需要分析3、5、6三组数据(选填序号).
(3)根据前面7组实验数据,可以判断第8组的空白处应填3.
(4)小丽听说了他们的实验后提出了新的猜想,与水平抛出物体的密度有关.为了验证猜想,小丽选取了质量相同的铜球、铁球和纸团,使它们在相同高度用同样的速度弹射出去,结果铜球与铁球的水平移动距离基本相同,但是纸团的水平移动距离远小于铜球和铁球,你认为出现这一现象的原因可能是空气对纸团的阻力不能忽略.

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