Question

【題目】2013年12月14日，我國發射的首顆登月探測器“嫦娥3號”，攜“玉兔”月球車（圖示）一起登陸月球，月球車在月面巡視勘察，月球車的質量約為72kg。

（1）探測器只能靠發動機點火受力,軟著陸在月球表面，這里涉及的力學知識是____；

（2）月球上溫度的變化完全由陽光直接決定，月球表面白天溫度可達150℃，而夜間會降至－180℃，晝夜溫差高達330℃，即使在白天，照亮區域與陰影區域的溫差同樣高達300℃．月球車的零件應使用熱脹冷縮較____（選填“明顯”或“微弱”）的材料制作，零件之間應____（選填“留有縫隙”或“緊密結合”）。

（3）不怕冷熱、輕巧敏捷的月球車裝有“巖芯取樣器”，能對月面巖石進行研磨并取回研究你認為制作月球車的材料應具備哪些物理屬性？（寫出兩點）

①____； ②____。

（4）月球車到月球上后質量____(填“變大”、“變小”或“不變”)，月球上物體的重力約為地球上的1/6，月球車在月球上受到的重力為____N。如果一個質量為54kg的舉重運動員在地球上最多能舉起150kg的物體，到月球上他最多能舉起____N的物體。

（5）美國航天員曾涉足月球，由于他們遠離地球，地球對它們的引力作用已減弱到可以忽略（Ⅰ），而這時月球的引力則起主要作用。其實，宇宙間任何兩個物體之間都存在著引力作用（Ⅱ）。通常兩個較輕物體之間的引力十分微小，我們不易察覺到，但宇宙天體間（如太陽和地球）的引力就非常大（Ⅲ）。回答下列問題：

①第（Ⅱ）句其實是牛頓所創立的萬有引力理論，由第（Ⅰ）句，我們可以知道萬有引力跟____有關，再由第（Ⅲ）句我們可以猜想出萬有引力還跟____有關。

②在月球上，美國航天員可以做到的是（_____）

A.放風箏 B.扔石頭 C.打雪仗 D.輕輕一跳就能離開月球

Answer 1

【答案】力的作用是相互的 微弱 留有縫隙 密度小 硬度大 不變 120 9000 距離 質量 B

【解析】

（1）發動機點火向下噴出高溫高壓燃氣，使嫦娥3號減速，軟著陸在月球表面，說明物體間力的作用是相互的；

（2）月球上晝夜溫差特別大，因此月球車的零件應采用熱脹冷縮小的材料，零件之間留有適當空隙，避免高溫膨脹時造成變形損壞；

（3）因為月球車不怕冷熱又輕巧敏捷，所以說它的密度小，而能對月面巖石進行研磨，說明它的硬度大，同時制作月球車的材料還應具備耐高溫、耐低溫、熱脹冷縮程度小等特點；

（4）質量是物體本身的一種屬性，與物體的位置無關，所以月球車登陸月球后質量不變；月球車在月球表面上受到的重力：G月=；

舉重運動員在地球上最多能舉起物體的重力：G′=m′g=150kg×10N/kg=1500N，物體在月球上的重力是在地球上的，該運動員在月球上能舉起相當于地球上的重力：1500N×6=9000N；

（5）①∵航天員和月球的距離比較近，這時月球的引力則起主要作用，而他們遠離地球，地球對它們的引力作用可以忽略，∴由第（Ⅰ）句，我們可以知道萬有引力跟距離有關；

∵兩個較輕物體質量小，它們之間的引力十分微小，宇宙天體質量大，它們間的引力就非常大，∴由第（Ⅲ）句我們可以猜想出萬有引力還跟質量有關；

②A、風箏是靠空氣的升力放飛的，月球上沒有空氣，無法放風箏，故A不符合題意；

B、扔石塊克服的是物體的重力，物體在月球上的重力比地球小一些，但在月球上可以扔石塊，克服其重力，故B符合題意；
C、雪是云層中的水蒸氣凝華形成的，月球上沒有水蒸氣，不會形成雪，所以不可能打雪仗。故C不符合題意；

D、物體在月球上的重力比地球小一些，輕輕一跳不能離開月球，由于重力的作用還會落下來，故D不符合題意。