Question

【題目】2013年12月2日，玉兔號月面巡視探測器（月球車）成功發射，并成功實現軟著陸，如圖所示玉兔號有獨立驅動的六輪搖臂式行走系統（每個輪子與地面接觸面積為100cm2），月球車高1.5m，質量為144kg，速度可達0.2km/h．求：
（1）玉兔號在月球表面行駛4km所用時間為多少？
（2）在地球上重6N的物體在月球上重1N，月球車對月球表面的壓力和壓強各為多少？
（3）假如月球車在行進過程中受到的阻力是壓力的0.2倍，月球車勻速直線前進20m，牽引力做的功是多少？

Answer 1

【答案】
（1）解：由v= 得，玉兔號在月球表面行駛時間：

t= = =20h；

答：玉兔號在月球表面行駛4km所用時間為20h；

（2）解：月球車在地球上受到的重力G=mg=144kg×10N/kg=1440N；

根據在地球上中6牛的物體放到月球上重1牛可知：

則在月球車在月球表面受到的重力為G′= ×G= ×1440N=240N，

在月球車在月球表面上的壓力F=G′=240N，

所以，壓強p= = =4000Pa；

答：月球車在月球表面受到的壓力和壓強各為240N、4000Pa；

（3）解：阻力f=0.2F=0.2×240N=48N，

由于汽車在水平公路上勻速前進，受平衡力的作用．則F牽=f=48N，

則牽引力做的功W=F牽s=48N×20m=960J．

答：牽引力做的功是960J．

【解析】（1）利用v= 求出玉兔號在月球表面行駛時間；（2）根據水平面上物體的壓力和自身的重力相等可知月球車在月球表面受到的壓力，根據p= 求出對水平地面的壓強；（3）根據壓力求出阻力，由于汽車在水平公路上勻速前進，受平衡力的作用．則牽引力與阻力相等，利用W=Fs可求牽引力做的功．