Question

【題目】我國發(fā)射的“嫦娥四號(hào)”探測(cè)器首次探訪月球背面。2018年12月30日8時(shí)，嫦娥四號(hào)探測(cè)器由距月面高度約100km的環(huán)月軌道，成功降軌至距月面15km的著陸軌道。2019年1月3日早，嫦娥四號(hào)探測(cè)器調(diào)整速度方向，由距離月面15km處開始實(shí)施動(dòng)力下降，速度從相對(duì)月球1.7km/s，至距月面100m處減到零(相對(duì)于月球靜止)，并做一次懸停，對(duì)障礙物和坡度進(jìn)行識(shí)別，再緩速垂直下降。10時(shí)26分，在反推發(fā)動(dòng)機(jī)和著陸緩沖機(jī)的作用下，“嫦娥四號(hào)”探測(cè)器成功著陸在月球背面的預(yù)選著陸區(qū)。探測(cè)器的質(zhì)量約為1.2×103kg，地球質(zhì)量約為月球的81倍，地球半徑約為月球的3.7倍，地球表面的重力加速度約為9.8m/s2，下列說法正確的是

A. 探測(cè)器由環(huán)月軌道降至著陸軌道的過程中，機(jī)械能守恒

B. 若動(dòng)力下降過程做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，則加速度大小約為97m/s2

C. 最后100m緩慢垂直下降，探測(cè)器受到的反沖作用力約為1.2×104N

D. 地球的第一宇宙速度約為探測(cè)器在近月軌道上運(yùn)行的線速度的22倍

Answer 1

【答案】B

【解析】

A、探測(cè)器由環(huán)月軌道降至著陸軌道的過程中，發(fā)動(dòng)機(jī)多次點(diǎn)火做功，機(jī)械能不守恒，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；

B、由題：由距離月面15km處開始實(shí)施動(dòng)力下降，速度從相對(duì)月球1.7km/s，至距月面100m處減到零(相對(duì)于月球靜止)，則初速度，末速度，

位移為：，根據(jù)速度與位移關(guān)系可以求出加速度為：

，即加速度大小為，故選項(xiàng)B正確；

C、在月球表面萬有引力等于物體的重力，則：

在地球表面，忽略地球自轉(zhuǎn)，則：

而且：，，整理可以得到：

由題：最后100m緩慢垂直下降，則探測(cè)器處于平衡狀態(tài)，則反沖作用力為：

，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；

D、根據(jù)萬有引力提供向心力，則在地球表面附近：

在月球表面附近：

聯(lián)立可以得到：，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。