Question

5．2013年12月14日，“嫦娥三號(hào)”探測(cè)器攜“玉兔號(hào)”月球車降落月球，中國(guó)人的奔月愿望終于實(shí)現(xiàn)，物體在月球表面附近受到的重力僅為在地球表面附近所受重力的六分之一．
（1）“嫦娥三號(hào)”探測(cè)器沒(méi)有采用降落傘方式進(jìn)行降落，而是依靠自主控制來(lái)減速降落，就月球的特點(diǎn)分析不采用降落傘方式降落的原因：月球上沒(méi)有空氣，不能依靠空氣阻力使探測(cè)器減速．
（2）月球車的質(zhì)量為120千克、裝有六個(gè)輪子，每個(gè)輪子與地面的接觸面積為0.01米²，請(qǐng)計(jì)算此時(shí)月球車對(duì)月面的壓強(qiáng)．（保留2位小數(shù)）
（3）若月球車在月球表面上方豎直下落4米，則月球上的重力對(duì)它做的功為多少焦？

Answer 1

分析 （1）月球上沒(méi)有空氣，降落傘不能工作．
（2）知道月球車的質(zhì)量可以求出其在地球表面上的重力，再根據(jù)月球表面物體的重力是地球表面的$\frac{1}{6}$，可求出其對(duì)月球表面的壓力，再根據(jù)壓強(qiáng)公式p=$\frac{F}{S}$可計(jì)算它對(duì)月球表面的壓強(qiáng)．
（3）求出了月球車在月面上的重力，利用W=Gh求月球車的重力所做的功．

解答 解：（1）月球上沒(méi)有空氣，降落傘不能工作，不能依靠空氣阻力使探測(cè)器減速，故探測(cè)器不采用降落傘方式降落．
（2）月球車在地球表面上的重力：G_地=mg=120kg×10N/kg=1200N；
因?yàn)槲矬w在月球表面附近受到的重力僅為在地球表面附近所受重力的$\frac{1}{6}$，
所以月球車對(duì)月面的壓力：F=G_月=$\frac{1}{6}$G_地=$\frac{1}{6}$×1200N=200N
月球車與地面的接觸面積S=6×0.01m²=0.06m²，
則它對(duì)地面的壓強(qiáng)為：p=$\frac{F}{S}$=$\frac{200N}{0.06{m}^{2}}$≈3333.33pa．
（3）若月球車在月球表面上方豎直下落4米，月球車的重力所做的功為：
W=G_月h=200N×4m=800J．
答：（1）月球上沒(méi)有空氣，不能依靠空氣阻力使探測(cè)器減速；
（2）此時(shí)月球車對(duì)月面的壓強(qiáng)為3333.33pa；
（3）若月球車在月球表面上方豎直下落4m，則月球上的重力對(duì)它做的功為800J．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了重力、壓力、壓強(qiáng)和功的計(jì)算，注意：物體在月球表面附近受到的重力是在地球表面附近所受重力的$\frac{1}{6}$．