题目内容

2004年1月4日,经历了206天、3.8亿公里星际旅行的美国“勇气”号火星探测器成功在火星表面登陆.据介绍,“勇气”号在进入火星大气层前的速度大约是声速的16倍,为保证“勇气”号安全着陆,科学家给它配备了隔热舱、降落伞、减速火箭和气囊等.进入火星大气层后,先后在不同时刻打开降落伞,气囊开始充气,减速火箭点火,当探测器在着陆前3 s时,速度减为零,此时降落伞绳子被切断,探测器开始自由下落.已知火星质量是地球质量的0.1倍,半径是地球半径的0.5倍,由于火星表面的大气压只有地球表面的1%,探测器自由下落时,所受大气阻力可忽略不计,取地球表面重力加速度g=10 m/s2,求探测器开始自由下落时的高度.

探测器开始下落时的高度

h=g′t2①

物体在地球表面上

mg=G②

物体在火星表面上

m′g′=G③

h=18 m④

考查天体运动,注意培养提取信息的能力.

练习册系列答案
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搭载“勇气”号火星车的美国火星着陆探测器，于北京时间2003年6月11日凌晨1时58分成功升空，经过了206个昼夜、长达4亿8千万千米漫长的星际旅行，于北京时间2004年1月4日12时35分终于成功登陆在火星表面的复环形山，刚一“亲吻”到火星土地的它，兴奋地在火星表面弹跳着，似乎是在表达它的自豪和喜悦．关于火星探测器的发射原理，下列说法正确的是（　　）
2004年1月4日，“勇气”号成功登陆火星．已知火星半径与地球半径之比R火：R地=1：2，火星质量与地球质量之比m火：m地=1：10，火星到太阳的距离与地球到太阳的距离之比r火：r地=3：2；若火星、地球绕太阳运动均可视为匀速圆周运动，则火星表面重力加速度g火与地球表面重力加速度g地之比g火：g地=
2
5
2
5
，火星绕日公转周期T火与地球绕日公转周期T地之比T火：T地=
3
6
4
3
6
4
．
2004年1月4日美国“勇气”号火星车在火星表面成功登陆．登陆时机选择在6万年来火星距地球最近的一次，火星与地球之间的距离仅有5580万千米，如图所示．火星车在登陆前绕火星作圆周运动，距火星表面高度为H，火星半径为R，绕行N圈的时间为t，求：
（1）若地球、火星绕太阳公转均为匀速圆周运动，通过计算比较它们周期T地、T火大小；
（2）火星的平均密度（用R、H、N、t、引力常数G表示）；
（3）火星车登陆后不断地向地球发送所拍摄的照片，地球上接收到的第一张照片大约是火星车多少秒前拍摄的？
（2004?扬州一模）搭载有“勇气”号火星车的美国火星探测器，于北京时间2003年6月11日凌晨1时58分成功升空，经过了206个昼夜长达4亿8千万公里漫长的星际旅行，于北京时间2004年1月4日12时35分“勇气”号火星车终于成功登陆在火星表面．
“勇气”号离火星地面12m时与降落伞自动脱离，被众气囊包裹的“勇气”号下落到地面后又弹跳到15m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二分之一，质量为地球的九分之一（取地球表面的重力加速度为10m/s2，计算结果均取二位有效数字）．
（1）根据上述数据，火星表面的重力加速度是多少？
（2）若被众气囊包裹的“勇气”号第一次碰火星地面时，其机械能损失为其12m高处机械能的10%，不计空气的阻力，求“勇气”号在12m高处的速度．
（3）已知“勇气”号和气囊的总质量为200㎏，设与地面第一次碰撞时气囊和地面的接触时间为0.4s，求“勇气”号和气囊与火星碰撞时所受到的平均冲力．
（2006?淮安二模）火星质量是地球质量的0.1倍，半径是地球半径的0.5倍，火星被认为是除地球之外最有可能有水（有生命）的星球，北京时间2004年1月4日12时35分，在经历了206天、4.8亿公里星际旅行的美国火星探测器“勇气号”成功在火星表面上着陆，据介绍，“勇气号”在进入火星大气层之间的速度大约是声速的16倍．为了保证“勇气号”安全着陆，科学家给它配备了隔热舱、降落伞、减速火箭和气囊等，进入火星大气层后，先后在不同时刻，探测器上的降落伞打开、气囊开始充气、减速火箭点火，当探测器在着陆前3s时，探测器的速度减为零，此时，降落伞的绳子被切断，探测器自由落下，求探测器自由下落的高度（假设地球和火星均为球体，由于火星的气压只有地球的大气压强的1%，则探测器所受阻力可忽略不计，取地球表面的重力加速度g=10m/s2）

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