【題目】所謂“深空探測”是指航天器脫離地球引力場，進(jìn)入太陽系空間或更遠(yuǎn)的宇宙空間進(jìn)行探測，現(xiàn)在世界范圍內(nèi)的深空探測主要包括對月球、金星、火星、木星等太陽系星體的探測。繼對月球進(jìn)行深空探測后，2018年左右我國將進(jìn)行第一次火星探測。圖示為探測器在火星上著陸最后階段的模擬示意圖。首先在發(fā)動(dòng)機(jī)作用下，探測器受到推力作用在距火星表面一定高度處（遠(yuǎn)小于火星半徑）懸停；此后發(fā)動(dòng)機(jī)突然關(guān)閉，探測器僅受重力下落2t0時(shí)間（未著地），然后重新開啟發(fā)動(dòng)機(jī)使探測器勻減速下降，經(jīng)過時(shí)間t0，速度為0時(shí)探測器恰好到達(dá)火星表面。已知探測器總質(zhì)量為m（不計(jì)燃料燃燒引起的質(zhì)量變化），地球和火星的半徑的比值為k1，質(zhì)量的比值為k2，地球表面附近的重力加速度為g，求：

（1）探測器懸停時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)對探測器施加的力。

（2）探測器懸停時(shí)具有的重力勢能（火星表面為零勢能面）。

【答案】（1） （2）

【解析】本題考查萬有引力定律與牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式相結(jié)合。需運(yùn)用萬有引力等于星球表面物體所受重力、牛頓第二定律、運(yùn)動(dòng)學(xué)公式等知識求解。

（1）設(shè)地球的質(zhì)量和半徑分別為M和R，火星的質(zhì)量、半徑和表面重力加速度分別為M'、R'和g'

根據(jù)萬有引力等于重力有： 和

聯(lián)立解得：

探測器懸停時(shí)，根據(jù)力的平衡可知，發(fā)動(dòng)機(jī)對探測器施加的力

（2）設(shè)重新開啟發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)探測器速度為v，則，

所以探測器懸停時(shí)距火星表面高度

解得：

探測器懸停時(shí)具有的重力勢能

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，絕緣的水平桌面上放置一金屬圓環(huán)，在圓環(huán)的正上方放置一個(gè)螺線管，在螺線管中通入如圖乙所示的電流，電流從螺線管a端流入為正，以下說法正確的是

A. 從上往下看，0~ls內(nèi)圓環(huán)中的感應(yīng)電流沿順時(shí)針方向

B. 1s末圓環(huán)對桌面的壓力小于圓環(huán)的重力

C. 0~1s內(nèi)圓環(huán)面積有擴(kuò)張的趨勢

D. 1~2s內(nèi)和2~3s內(nèi)圓環(huán)中的感應(yīng)電流方向相反

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為一自耦變壓器，保持電阻R′和輸入電壓不變，以下說法正確的是(　　)

A. 滑片P向b方向移動(dòng)，滑片Q下移，電流表示數(shù)減小

B. 滑片P不動(dòng)，滑片Q上移，電流表示數(shù)不變

C. 滑片P向b方向移動(dòng)，滑片Q不動(dòng)，電壓表示數(shù)增大

D. 滑片P不動(dòng)，滑片Q上移或下移，電壓表示數(shù)始終不變

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，間距為L的光滑平行金屬導(dǎo)軌彎成“∠”形，底部導(dǎo)軌面水平，傾斜部分與水平面成θ角，導(dǎo)軌上端與阻值為R的固定電阻相連，整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度方向豎直向上、大小為B的勻強(qiáng)磁場中，導(dǎo)體棒ab和cd均垂直于導(dǎo)軌放置，且與導(dǎo)軌間接觸良好。兩導(dǎo)體棒的電阻值均為R，其余部分電阻不計(jì)。當(dāng)導(dǎo)體棒cd沿底部導(dǎo)軌向右以速度v勻速滑動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體棒ab恰好在傾斜導(dǎo)軌上處于靜止?fàn)顟B(tài)，導(dǎo)體棒ab的重力為mg，則

A. 導(dǎo)體棒cd兩端電壓為BLv

B. t時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體棒cd橫截面的電荷量為

C. 導(dǎo)體棒ab所受安培力為mgtanθ

D. cd棒克服安培力做功的功率為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)從實(shí)驗(yàn)室中找到一只小燈泡，其額定電壓值為2.5V，額定功率值已模糊不清，他想測定其額定功率值，于是先用歐姆表直接測出該小燈泡的電阻約為4Ω，然后再利用實(shí)驗(yàn)室相關(guān)器材設(shè)計(jì)一個(gè)電路，測量通過小燈泡的電流和它兩端的電壓，并根據(jù)測量數(shù)據(jù)來繪制小燈泡的U﹣I圖線，進(jìn)而計(jì)算出小燈泡的額定功率。

（1）實(shí)驗(yàn)要求燈泡兩端電壓從零開始變化，則滑動(dòng)變阻器應(yīng)選下列中的_____（填字母代號）。

A．滑動(dòng)變阻器（最大阻值20Ω，額定電流1A）

B．滑動(dòng)變阻器（最大阻值1750Ω，額定電流0.3A）

（2）該同學(xué)已連接如圖甲所示的電路，在連接最后一根導(dǎo)線的c端到直流電源正極之前，請指出其中僅有的2個(gè)不當(dāng)之處，并說明如何改正。

①_____

②_____

（3）改正錯(cuò)誤后，該同學(xué)某次測量，電流表指針偏轉(zhuǎn)情況如圖乙所示，則電流表的示數(shù)為_____A；該同學(xué)多次測量記錄有關(guān)數(shù)據(jù)并描繪出的伏安特性曲線如圖丙所示，根據(jù)圖線求得該小燈泡的額定功率為_____W。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在真空中的x軸上的原點(diǎn)處和x=6a處分別固定一個(gè)點(diǎn)電荷M、N，在x=2a處由靜止釋放一個(gè)正點(diǎn)電荷P，假設(shè)點(diǎn)電荷P只受電場力作用沿x軸方向運(yùn)動(dòng)，得到點(diǎn)電荷P速度大小與其在x軸上的位置關(guān)系如圖所示（其中在x=4a處速度最大），則下列說法正確的是

A. 點(diǎn)電荷M、N一定都是同種負(fù)電荷

B. 點(diǎn)電荷M、N一定為異種電荷

C. 點(diǎn)電荷M、N所帶電荷量的絕對值之比為4∶1

D. x=4a處的電場強(qiáng)度不一定為零

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在某些汽車的后擋風(fēng)玻璃中會嵌入一組電阻絲，可通電加熱以化解霜凍．圖甲是用伏安法測量其中一根電阻絲Rx阻值的實(shí)物連線圖．儀表規(guī)格如下表．

(1)將單刀雙擲開關(guān)S2置于位置b，閉合開關(guān)S1，電壓表和電流表指針如圖乙所示，則可讀得電壓表的示數(shù)U=__V，電流表的示數(shù)I=__A；計(jì)算得出電阻絲的阻值Rx=___Ω（保留兩位有效數(shù)字）.

(2)若將單刀雙擲開關(guān)置于位置a，則通過電阻絲的電流__此時(shí)電流表的電流(填“大于”或者“小于”)．

(3)現(xiàn)有6根與Rx同型號的電阻絲和一個(gè)內(nèi)阻為2.0Ω的電源，為了達(dá)到最快的化霜效果，請選用幾根電阻絲，并用筆畫線代替導(dǎo)線，在圖丙中進(jìn)行設(shè)計(jì)連接．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】我國計(jì)劃于2018年擇機(jī)發(fā)射“嫦娥五號”航天器，假設(shè)航天器在近月軌道上繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過時(shí)間t（小于繞行周期），運(yùn)動(dòng)的弧長為s，航天器與月球中心連線掃過的角度為θ（弧度），引力常量為G，則（ ）

A. 航天器的軌道半徑為 B. 航天器的環(huán)繞周期為

C. 月球的的質(zhì)量為 D. 月球的密度為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，將兩塊光滑平板OA、OB固定連接，構(gòu)成頂角為60°的楔形槽，楔形槽內(nèi)放置一質(zhì)量為m的光滑小球，整個(gè)裝置保持靜止，OA板與水平面夾角為15°�，F(xiàn)使楔形槽繞O點(diǎn)順時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)至OA板豎直，重力加速度為g，則轉(zhuǎn)動(dòng)過程中( )

A. OA板對小球的作用力一直在減小

B. OB板對小球的作用力一直在增大

C. OA板對小球作用力的最大值為 mg

D. OB板對小球的作用力大小為mg時(shí)，OA板對小球的作用力大小也為mg

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