Question

18．2013年，“嫦娥三号”计划将我国自主研制的“中华牌”月球车送上月球，使其完成月球软着陆过程，探测月球表面及内部情况．它高1.5米、翼展长2米、在“月面”上的重力为200牛．月球车携带核电池，这种蓄电池体积小、能量大，遇到障碍物，还能自动躲避，不过月球车行驶比人的步行速度还慢．
（1）月球车在行驶过程中将太阳能转化为电能和机械能．
（2）已知月球车在黑夜中行驶1小时，核电池会消耗2.88×10⁴J能量，那么它在月球表面行驶时的平均速度是多少？（月球车行驶时受到的阻力为其重力的0.05倍．）

Answer 1

分析 （1）月球车利用太阳能，将太阳能转化为电能，行驶又具有动能，从而可得转化形式；
（2）根据消耗的能量得出克服阻力所做的功，从而可由公式W=Fs计算出月球车通过的路程，由v=$\frac{s}{t}$得出月球车的速度．

解答 解：（1）月球车行驶过程中将太阳能转化为电能和机械能；
（2）月球车行驶时受到的阻力F_阻=0.05G=0.05×200N=10N；
核电池消耗的能量均用来克服阻力做功，由W=Fs得，月球车通过的路程：
s=$\frac{W}{{F}_{阻}}$=$\frac{2.88×1{0}^{4}J}{10N}$=2880m
所以行驶平均速度：
v=$\frac{s}{t}$=$\frac{2880m}{3600s}$=0.8m/s．
故答案为：（1）机械能；（2）在月球表面行驶时的平均速度是0.8m/s．

点评 本题主要考查了能量的转化形式及其平均速度的计算，首先要掌握基本的计算公式，能够将消耗的能量转化为克服阻力所做的功是解决问题的关键．