Question

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火星车
2012年8月6日，美国航天局发射的“好奇号”火星车成功登陆火星（如图甲所示），登陆后不久，就发回了火星表面的高清图片，标志着人类探索火星的征程取得了重大进展．“好奇号”火星车长3.0m，宽2.8m，高2.1m，装备6个直径为0.5m的铝制车轮，整车质量约为900kg．
由于“好奇”号火星车的重量太大，无法使用安全气囊进行着陆，在最后的下降阶段，由一个被称为“天空起重机”的反推火箭为火星车减速（如图乙）．在“天空起重机”与火星车之间有三条尼龙索连接着，一旦火星车接触火星表面，并被传感器检测到后将切断连接，悬停式反推火箭将往一个方向飞走，离开火星车的安全区域．
（1）已知火星表面的引力约是地球的38%，则“好奇号”登陆火星后其质量

不变

，所受到的重力

变小

（以上两空均选填“变大”、“变小”或“不变”）．
（2）“天空起重机”把“好奇号”安全着陆到火星的过程中，应用到的力学知识有：

力的作用是相互的

、

力可以改变物体的运动状态

（写出两点）．
（3）“好奇号”的车轮表面刻有很深花纹的目的是为了

增大摩擦

．
（4）研究表明，太空中的某种带电粒子会对探测器的计算机系统产生影响，从而导致程序出错．下列粒子中因不带电可以排除的是

D

．
A．原子核    B．电子    C．质子    D．中子
（5）“好奇号”在发射前置于地球表面的水平地面上，假设每个轮子与地面的接触面积为150cm²，此时它对水平地面的压强为多大？（g取10N/kg）
（6）假想人类登上火星后，配备喷气背包的“火星人”可以在火星上空翱翔．假如不考虑火星上空空气阻力的作用，要使“火箭人”沿如图丙所示的方向作匀速直线运动，则在“火箭人”运动的过程中，从火星表面上观察到背包喷出气体的方向应该是

竖直向下

．

Answer 1

分析：①物体所含物质的多少叫质量，质量是物体本身的一种属性，与物体的形状、状态、位置和温度无关；由于天体的吸引而使物体受到的力叫重力，同一物体在不同天体上受到的重力不同；
②物体之间力的作用是相互的；力可以改变物体的运动状态；
③影响摩擦力大小的因素是压力和接触面的粗糙程度；
④原子由原子核和核外电子组成，原子核由质子和中子组成，质子带正电，中子不带电，核外电子带负电；
⑤原子物体质量可以得到重力，对水平地面的压力等于重力；原子压力和受力面积，利用公式p=

F

S

得到对地面的压强；
⑥物体受平衡力作用时，物体将处于匀速直线运动状态或静止状态．

解答：解：
（1）火星车从地球到达火星，位置发生变化，物质多少没有变化，所以质量不变；已知火星表面的引力约是地球的38%，所以火星车受到的重力相对于地球变小；
（2）“天空起重机”的反推火箭为火星车减速，说明力可以改变物体的运动状态，减速的原因是产生反作用力，说明力的作用是相互的；
（3）“好奇号”的车轮表面刻有很深花纹的目的是为了增大摩擦；
（4）中子不带电，所以不会对探测器的计算机系统产生影响．故选D；
（5）“好奇号”对地面的压强为p=

F

S

=

G

S

=

mg

S

=

900kg×10N/kg

0.015m2

=60000Pa；
（6）由于“火箭人”保持匀速飞行，并且不计空气阻力，则“火箭人”受重力与向上的推力，并且二力是一对平衡力，故背包喷出气体的方向应该是竖直向下．
故答案为：（1）不变；变小；（2）力的作用是相互的；力可以改变物体的运动状态；（3）增大摩擦；（4）D；（5）60000Pa；（6）竖直向下．

点评：此题以“好奇号”为素材，考查了质量的特点、重力的影响因素、力的作用效果和力的作用的相互性、改变摩擦力的方法、原子结构、压强的计算和重力的方向及二力平衡条件的应用，涵盖了力学大部分知识点，但难度不是很大．