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“洞察”号火星探测器与嫦娥四号探测器

火星直径约是地球的一半,同一物体在火星表面重力约为月球的2.5倍、地球的2/5.火星大气的厚度约为地球的1%20181126日,在飞行了近7个月后,美国国家航天局的“洞察”号探测器成功登陆火星(图甲),开启了历史上首次勘探火星内部的探索任务.着陆前,它以19800km/h的速度进入火星大气层顶部,与大气剧烈的摩擦会使探测器表面温度急剧上升,与航天指挥部的通讯完全中断.为了安全着陆,洞察号必须自动打开降落伞,收集雷达测量数据,在恰当的时间点燃反冲火箭.落到火星表面之前,慢慢降至时速8km/h,相当于人类慢跑的速度.这种急剧减速必须在不到7分钟内完成,故称为“恐怖的7分钟”.

月球直径约是地球的四分之一.月球没有大气,再加上月面物质的热容量和导热率又很低,因而月球表面昼夜的温差很大.2019131026分,经过26天的飞行,我国的嫦娥四号探测器(由着陆器与“玉兔二号”巡视器组成)在月球背面南极艾肯环盆地实现人类首次软着陆(图乙).探测器从距离月面15公里处开始实施动力下降,从相对于月球6120km/h的速度逐步降为零.在离月面68公里处,探测器进行快速姿态调整,不断接近月球;在100米处开始悬停,对障碍物和坡度进行识别,并自主避障;选定相对平坦的区域后,开始缓速垂直下降,成功着陆在月球背面东经177.6度、南纬45.5度附近的预选着陆区.13日晚间,着陆器与巡视器成功分离,玉兔二号巡视器(即月球车)顺利驶抵月背表面.它装备了6个轻便、强度大的特制合金车轮.着陆器上监视相机拍摄了玉兔二号在月背留下第一道痕迹的影像图,并由“鹊桥”中继星传回地面(图丙).

1洞察号火星探测器着陆时表面温度会急剧上升,这是因为__________

2)玉兔二号月球车在地球上的质量为140kg,登陆月球后其质量为_____kg,重力为____N

g10N/kg

3)下列关于嫦娥四号探测器的说法中正确的是_____

A.嫦娥四号探测器下降时不需要打开降落伞

B.玉兔二号月球车轮表面有凹凸花纹是为了减小摩擦

C.玉兔二号月球车轮利用了特制合金密度大、硬度大的属性

D.嫦娥四号探测器在100米处悬停时,只受一个力的作用

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.下列粒子中可以排除的是_____

A.原子核        B.电子       C.质子        D.中子

 

与大气剧烈摩擦 140 224 A D 【解析】 (1)火星表面存在大气层,“洞察”号火星探测器着陆时与大气剧烈摩擦产生大量的热,从而导致温度急剧上升; (2)质量是物体所含物质的多少,质量不随物体的形状、状态、地理位置、温度的变化而改变,故月球车登陆月球后质量不变仍为140kg,月球上受到的重力是地球上受到重力的×=,所以在月球上的重力为:140kg×10N/kg×=224N; (3)A.月球上没有空气,所以不需要打开降落伞,故A正确; B.车轮表面有凹凸的花纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦,故B错误; C.月球车上的车轮应用的是密度小,硬度大的合金,故C错误; D.“嫦娥四号”在100米处悬停时,受到重力和火箭推进器的作用力,故D错误。 (4)原子核带正电,电子带负电,质子带正电,中子不带电,故可以排除的是D。  
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考点分析:
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小明和小华想一起探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关.

1)小华想知道桌面是否水平,如图甲为水平仪放置于桌面上的情形,则该桌面_________(左/右)端偏低,该水平仪检查桌面是否水平所依据的原理是_________

2)桌面调整水平后,小明着手进行实验探究.刚开始拉木块时,木块仍保持静止,他的水平拉力逐渐增大,木块才被拉动,且越来越快,小明读出某一时刻弹簧测力计的示数为4N,他认为这时摩擦力的大小为4N,他操作中的错误是_________

3)改正错误后,小明和小华完成了探究过程,乙图中木块受到的摩擦力为_________N.比较乙、丙两次实验可得出的结论是:在压力一定时,_________,滑动摩擦力越大.

4)小华比较乙、丁两图得出结论:压力越大,滑动摩擦力越大.小华的结论是_________(正确/错误)的,理由是_________

5)小明将乙图中的木块由平放改为侧放,重复进行了乙图的实验操作,发现弹簧测力计示数不变,这是为了探究滑动摩擦力大小与接触面的_________的关系.(长方体木块各表面粗糙程度相同)

 

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小华用天平和量筒测量某种矿石的密度.

1)将天平放水平桌面上,游码归零后,发现指针如图甲所示,小鹏应将平衡螺母向_________(左右)调节,使天平平衡.

2)小华将矿石放在天平的左盘,通过加减砝码和移动游码使天平再次平衡.所加砝码和游码在标尺上的位置如图乙所示,则矿石的质量是_________g

3)小鹏用量筒测量矿石的体积,如图丙所示,在量程为50mL的量筒内注入适量的水,水面的读数为_________mL.再放入小矿石,读出总体积为38mL,则矿石的密度ρ=_________kg/m3,本步骤中对适量水的理解是:能使矿石_________后不超过量筒的_________

4)若小鹏先测出矿石体积,再测出质量,这样测出的密度比上述结果偏_________(大/小).

 

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小明为了研究重力的大小跟质量的关系,他设计了如下实验方案:先分别测出二只钩码、四只钩码、六只钩码的重力,再求出重力与其钩码质量的比值,最后再从中寻找规律.他设计了如下记录表格并写上了测量数据:

钩码数(个)

2

4

6

质量(kg

01

02

03

重力(N

1

2

3

重力/质量(N/kg

10

 

10

 

 

1)在使用弹簧测力计测量重力之前应将指针_________

2)上表中空白处应填_________

3)请在图中,根据表格数据描点连线,画出钩码的G-m图象.

______

4)由画出的G-m图象可得结论是_________

5)如果在弹簧秤下挂10个钩码,则弹簧秤的读数为_________牛.

 

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冬季里,小华妈妈喜欢做冻豆腐涮火锅,她买来1kg鲜豆腐,体积为800cm3,豆腐含水的质量占总质量的54%,将鲜豆腐冰冻后,然后化冻,让水全部流出,形成数量繁多的孔洞,豆腐整体外形不变(即总体积不变),变成了不含水分的海绵豆腐(俗称冻豆腐),在涮锅时可以充分吸收汤汁达到增加口感的目的.(ρ=0.9×103kg/m3)求:

1)鲜豆腐的密度为多少g/cm3

2)海绵豆腐内所有孔洞的总体积为多少cm3

3)海绵豆腐的实心部分密度为多少g/cm3

 

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在我市一座桥的桥头立有这样一块牌子,如图所示.现有一自重5×104N的大卡车,装了12t的沙子,司机想从桥上通过.(g10N/kg

1)沙子的重力是多少?

2)问这辆卡车能否从该桥上通过?(要求通过计算进行说明)

 

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