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月背“软着陆”“嫦娥”硬功夫 2019年1月3日,“嫦娥四号”探测器降落在月球背面的预选着陆区。并通过“鹊桥”中继星传回了

物理试题 02-17
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月背“软着陆”“嫦娥”硬功夫
2019年1月3日,“嫦娥四号”探测器降落在月球背面的预选着陆区。并通过“鹊桥”中继星传回了世界上第一张近距离拍摄的月背影像图,揭开了古老月背的神秘面纱。“嫦娥四号”成为人类第一个着陆月球背面的探测器。
2018年12月30日,飞行控制中心对“嫦娥四号”实施降轨控制,使其进入月近点高度约15公里。远月点高度约100公里的绕月椭圆形着陆准备轨道。2019年1月3日早上,在近月轨道15公里处调整登陆姿态。由于月球上没有空气,所以用反推火箭发动机作用,垂直下降。在距离月面100米处,“嫦娥”稍作停留,悬停在空中,用激光探测器进行测距和定位,而后缓缓落下,10时26分精准立在月背着陆点之上。22时22分,“嫦娥四号”着陆器与巡视器顺利分离,“玉兔二号”巡视器驶抵月球表面,着陆器上监视相机拍下了“玉兔二号”在月背留下的第一行“脚印”,通过“鹊桥”中继星顺利传回地面。
 
(1)反推发动机制动原理是根据力的作用是_____的。不能用回声定位测距是因为_____;
(2)“嫦娥四号”在绕月着陆准备轨道从远月点向近月点运动过程中速度_____,机械能_____;(均选填“变大”、“变小”或“不变”)
(3)如图,若地面测控中心与“鹊桥”相距46万公里,“鹊桥”与月球背面相距约6.5万公里,他们之间是利用_____通讯的,着陆器把图像信号传回测控中心大约需要_____s。
 
【答案】    (1). 相互    (2). 真空不能传声    (3). 变大    (4). 不变    (5). 电磁波    (6). 1.75
【解析】
【详解】(1)[1]反推发动机工作时向下喷射燃气,对燃气有向下的作用力,根据力的作用是相互的,可知燃气对火箭有向上的反作用力,所以“嫦娥四号”探测器能缓缓落下;
[2]声音的传播需要介质,月球表面是真空,真空不能传声,所以不能用回声定位测距;
(2)[3][4]“嫦娥四号”在远月点,卫星和月球的相对高度最大,速度最小,质量不变,势能最大,动能最小。卫星在近月点,卫星和月球的相对高度最小,速度最大,质量不变,势能最小,动能最大。所以“嫦娥四号”从远月点向近月点运动过程中,速度变大,由于太空中没有空气阻力,所以此过程中其机械能守恒。
(3)[5]“鹊桥”与月球背面是通过电磁波通讯的,因为太空是真空,声波在真空中不能传播;
[6]地面制控中心与“鹊桥”相距约46万公里,“鹊桥”与月球背面相距约6.5万公里,指令是通过电磁波传播,传播速度为3×105km/s,由v=可得传播时间:
t===1.75s。
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