Question

【题目】阅读短文，回答问题．

2019年1月3日，嫦娥四号探测器(图甲)搭载着“玉兔二号”月球车(图乙)成功降落月球南极，全人类首次实现月球背面软着陆．探测器着陆后进行了月球车和探测器“两器分离”，分离后在“鹊桥”中继星支持下顺利完成互拍并传回地球．

月球车设计的相关参数如下表：

设计质量m/kg	135	独立驱动的车轮个数n/个	6
长a/m	1.5	每个轮子与水平月面的接触面积S/cm2	100
宽b/m	1	月面的行驶速度v/(m·h-1)	200
高h/m	1.1	耐受温度范围	－180℃～150℃

月球车能源为太阳能，能够耐受月球表面真空、强辐射、极限温度等极端环境．由于月夜温度极低，电子设备无法正常工作，所以它将进入休眠状态，休眠期间由同位素温差发电保温，等到月昼来临，它将自主唤醒，进入工作状态．

(1)根据上述信息，请判断以下说法中正确的是_____．

A．月球车可以使用汽油机来驱动

B．月球车在月球上惯性将减小

C．月球车的零件应该用热胀冷缩较明显的材料制成

D．接近月面时，探测器需要悬停寻找最佳降落地点，悬停时它受到的是平衡力

(2)月球车以太阳能为能源，这是_____(选填“常规”或“新”)能源．若太阳光照射到太阳能电池板上的辐射功率为1.5kW．电池产生的电压为48V，并对车上的电动机提供5A的电流．则太阳能电池将太阳能转化电能的效率是_____．

(3)探测器接近月面时，在反推发动机和缓冲机构的保护下安全着陆预选区．为使探测器顺利软着陆，从月球表面观察到发动机点火后产生的高压气流应向_____(选填“上方”、“下方”或“水平方向”)喷出．

(4)在地球上重6N的物体在月球上重1N，则“玉兔二号”月球车对水平月面的压强为_____Pa．假如月球车在行进过程中受到的阻力是自重的0.2倍，月球车水平匀速直线前进30m，牵引力做的功为_____J．(g取10N/kg)

Answer 1

【答案】D 新 16% 下方 3750 1350

【解析】

（1）A．由于月球表面不存在空气，而汽油机需要吸入空气助燃，故A错误；

B．惯性与质量有关，在月球上质量不变，惯性不变，故B错误；

C．月球表面温差巨大，热胀冷缩明显的材料容易使月球车形变，损坏仪器，故C错误；

D．悬停即处于静止状态，此时受到月球对月球车的吸引力和燃料的反冲力，这两个力大小相等，方向相反，是一对平衡力，故D正确；

（2）太阳能与传统能源相比是新能源，太阳能电池的输出功率为P总=UI=48V×5A=240W，P入=1.5kW=1500W，则效率η=×100%=×100%=16%；

（3）探测器在月球着陆时靠发动机点火向下喷气，由于力的作用是相互的，探测器会受到一个向上的推力，从而实现软着陆，所以，从月球表面观察到发动机点火后产生的高压气流应向下方喷出；

（4）月球车在地球上受到的重力G=mg=135kg×10N/kg=1350N；根据在地球上6N的物体放到月球上重1N可知，月球车在月球表面受到的重力：G′=×G=×1350N=225N，月球车在月球表面上的压力F=G′=225N，所以，压强p===3750Pa；阻力f=0.2G′=0.2×225N=45N，由于月球车水平匀速直线前进，受平衡力的作用，则F牵=f=45N，则牵引力做的功W=F牵s=45N×30m=1350J。