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2013年12月15日“嫦娥三号”探测器成功实现“月面软着陆”.若着陆的最后阶段...

20131215嫦娥三号探测器成功实现月面软着陆.若着陆的最后阶段可简化为三个过程:①探测器从月球表面附近高为H处开始匀减速竖直下落至静止;②悬停(即处于静止状态);③自由下落至月球表面.为了保证探测器的安全,要求探测器到达月球表面的速度不能超过vm,月球表面附近的重力加速度为g0,探测器在减速过程中每秒钟消耗的燃料为m=pa+q(a为探测器下降的加速度大小,pq为大于零的常数).忽略探测器因消耗燃料而引起的质量变化.

1)求探测器悬停位置距月球表面的最大高度hm

2)若在(1)中悬停最大高度hm不变的情况下,为使探测器减速下降过程中消耗的燃料质量最少,则该过程中探测器的加速度为多大?最低消耗燃料的质量m为多少?

 

(1);(2) , 【解析】 (1)在“嫦娥三号”探测器自由下落到月球表面的过程中,由vm2=2g0hm, 解得: (2)探测器从高为H处匀速竖直下降到高为悬停位置的过程中, 由运动学公式得: 解得: 又消耗燃料的质量m=△mt=(pa+q) =(p+) 由上式可知:当p=时,即时,所消耗的然料最少. 最低消耗燃料的质量:  
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考点分析:
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如图所示,一个质最为M,长为L的圆管竖直放置,顶端塞有一个质量为m的弹性小球,M=4m,球和管间的滑动摩擦力与最大静摩擦力大小均为4mg,管下端离地面高度H=5m.现让管自由下落,运动过程中管始终保持竖直,落地时向上弹起的速度与落地时速度大小相等,若管第一次弹起上升过程中,球恰好没有从管中滑出,不计空气阻力,重力加速度g=10ms2.求

(1)管第一次落地弹起刚离开地面时管与球的加速度分别多大?

(2)从管第一次落地弹起到球与管达到相同速度时所用的时间.

(3)圆管的长度L

 

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一小球做竖直上抛运动,当它回到抛出点时,速度为抛出时的3/4,设小球运动中受到的空气阻力大小不变.下列说法中正确的是(   )

A.小球受到的空气阻力与重力之比为7:25

B.小球受到的空气阻力与重力之比为25:39

C.小球上升的最大高度与无阻力情况下的最大高度之比为9:16

D.小球上升的最大高度与无阻力情况下的最大高度之比为25:32

 

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如图所示,竖直井中的升降机可将地下深处的矿石快速运送到地面.某一竖井的深度约为104m,升降机运行的最大速度为8m/s,加速度大小不超过,假定升降机到井口的速度为零,则将矿石从井底提升到井口的最短时间是

A.13s B.16s C.21s D.26s

 

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如图,篮球架下的运动员原地垂直起跳扣篮,离地后重心上升的最大高度为H.上升第一个所用的时间为t1,第四个所用的时间为t2.不计空气阻力,则满足

A.1<<2 B.2<<3 C.3<<4 D.4<<5

 

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某质点做直线运动,运动速率的倒数与位移x的关系如图所示,关于质点的运动,下列说法正确的是(  )

A.质点做匀加速直线运动

B.x图线斜率等于质点运动加速度

C.四边形AABB的面积可表示质点从OC所用的运动时间

D.四边形BBCC的面积可表示质点从CC所用的运动时间

 

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