Question

2013年12月24日21時，嫦娥三號探測器搭載著“玉兔號”月球車經過主減速段、快速調整段、接近段、懸停段、避障段、緩速下降段等6個階段，最終于21時12分成功降落月面．假如從主減速段到懸停段可視為垂直月面的直線運動，且探測器下落高度與時間的圖象如圖1所示．在主減速段探測器從距月面15km處進行動力下降，探測器相對月面的速度要從1.7×10³m/s逐漸減速，當高度下降到3km，開始進入快速調整段，此階段下落的平均速度為20m/s．然后進入接近段，在距月面100m處時，探測器懸停，對月面進行拍照，在避障段中探測器根據照片中提供的信息不斷調整自己的位置，尋找最佳著陸點．到距離月面30m處時，探測器開始緩速下降．探測器著陸后，進行了月球車和探測器的“兩器分離”，分離后嫦娥三號和玉兔號互拍照片，如圖2所示．

請回答下列問題：
（1）以下說法中正確的是（只有一個選項正確）______：
A．在整個降落過程中，月球車相對于探測器是運動的
B．在避障段，月球車和探測器相對于月面是靜止的
C．月球車上的照相機是利用凸透鏡成倒立、縮小、實像的原理制成的
D．“兩器分離”后月球車和探測器可以利用超聲波進行聯系
（2）在主減速段，探測器降落的平均速度是多少？（寫出具體計算過程）
（3）在快速調整段所用的時間是多少？（寫出具體計算過程）
（4）假如今后我國“載人探月”計劃實現，請你根據所學物理知識分析宇航員在月球上的工作、生活有什么不方便之處，并提出針對性的建議．（不方便之處寫出1點即可）

Answer 1

（1）A．在整個降落過程中，月球車相對于探測器的位置沒有發生改變，故是靜止的，故A錯誤；
B．在避障段，月球車和探測器相對于月面是運動的，故B錯誤；
C．月球車上的照相機是利用凸透鏡成倒立、縮小、實像的原理制成的，故C正確；
D．因為聲音不能在真空中傳播，所以“兩器分離”后月球車和探測器不可以利用超聲波進行聯系．
（2）由圖象可知，在主減速段，s=15km-3km=12km=12000m，t=8min=480s
則v=

s

t

=

12000m

480s

=25m/s，
（3）已知此階段下落的平均速度V₁=20m/s．由圖象可知，s₁=3km-2.4km=0.6km=600m，
∵v=

s

t

，
∴在快速調整段所用的時間t₁=

s1

v1

=

600m

20m/s

=30s；
（4）我們生活的地球里有空氣，也就是有氣壓，而我們一般就在一個標準大氣壓，我們之所以能夠在一個標準大氣壓里生活，是因為我們體內有與一個標準大氣壓相平衡的向外的壓力，在月球上面沒有空氣，也就沒有氣壓，我們如果在月球上面生活而沒有宇航服或者其他能改變氣壓等工具，我們會因為體內的壓力脹裂導致爆開而死，因此要穿宇航服，帶氧氣瓶等．
故答案為；（1）C；（2）探測器降落的平均速度是25m/s；（3）在快速調整段所用的時間是30s；（4）在月球上的工作、生活要穿宇航服，帶氧氣瓶等．