Question

8．2013年12月14日，“嫦娥三号”探测器在月球上软着陆成功．并成功实施着陆器和巡视器（“玉兔”号月球车）分离．
（1）探测器在向月面降落的过程中，不能采用打开降落伞的方法来减小下落的速度，原因是月球上没有空气，不能通过摩擦阻力做功来使其速度减小．
（2）月球车两翼、六轮、质量约 120千克，每个轮子的着地面积是10平方厘米，不管是遇到什么样的障碍物六个车轮都是着地的，月球引力约是地球引力的六分之一，则当月球车在水平月面上行驶的时候对月面的压强是多少？（地球上的g=10N/kg）
（3）月球车在月面上行驶时，受到的阻力是月球车重力的0.2倍，则月球车在月面上行驶20米克服阻力做的功为多少？（地球上的g=10N/kg）

Answer 1

分析 （1）使用降落伞降落时，空气对降落伞有阻力作用，使降落的物体减速降落，月球上没有空气，降落伞不能工作．
（2）根据G=mg求出月球车在地面上的重力，物体在月球表面附近受到的重力仅为在地球表面附近所受重力的$\frac{1}{6}$，对月面的压力等于其在月球表面附近受到的重力；
知道受力面积（接触面积），根据p=$\frac{F}{S}$求出它对月面的压强；
（3）根据f=0.2G求出阻力，然后根据W=fs求出克服阻力做的功．

解答 解：
（1）探测器在月球上空降落时，靠变推力发动机产生向下的推力实施减速下降，因为月球周围是真空，没有空气，所以月球着陆器不能利用降落伞进行月面着陆．
（2）月球车在地面的重：G=mg=120kg×10N/kg=1200N；
它对月面的压力：
F=G_月=$\frac{1}{6}$G=$\frac{1}{6}$×1200N=200N；
它对月面的压强：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{200N}{6×10×1{0}^{-4}{m}^{2}}$≈33333Pa；
（3）f=0.2G=0.2×200N=40N；
克服做了做的功：W=fs=40N×20m=800J．
答：（1）没有空气；
（2）月球车在水平月面上行驶的时候对月面的压强是333333Pa；
（3）月球车在月面上行驶20米克服阻力做的功为800J．

点评 本题查的重力、压力、压强和功的计算，注意：物体在月球表面附近受到的重力为在地球表面附近所受重力的$\frac{1}{6}$．