Question

7．如圖玉兔號(hào)是中國(guó)首輛月球車，和著陸器共同組成嫦娥三號(hào)探測(cè)器，玉兔號(hào)月球車設(shè)計(jì)質(zhì)量140千克，肩部有兩片可以打開的太陽(yáng)能電池帆板，她的腿部都是六個(gè)輪狀的移動(dòng)裝置，能夠耐受月球表面真空、強(qiáng)輻射、攝氏零下180度到零上150度極限溫度等極端環(huán)境．月球車具備20度爬坡，20厘米越障能力，并配備有全景相機(jī)、紅外成像光譜儀，測(cè)月雷達(dá)、粒子激發(fā)X射線譜儀等科學(xué)探測(cè)儀器．
（1）玉兔號(hào)工作時(shí)，太陽(yáng)電池帆板將可再生（“可再生”、“不可再生”）的太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能；全景相機(jī)將拍攝的照片通過(guò)電磁波將信息傳到地面指揮中心，信息從38.4萬(wàn)千米遠(yuǎn)的月球車到達(dá)地球需要多少時(shí)間？
（2）若每個(gè)輪子與月球的接觸面積為20cm²，則月球車到月球地面的壓強(qiáng)？（月球的重力為地球的六分之一）

Answer 1

分析 （1）在自然界短時(shí)間就能得到補(bǔ)充的是可再生能源，常見的可再生能源有：風(fēng)能、太陽(yáng)能、水能等．電磁波可以傳遞信息；電磁波的速度c=3×10⁸m/s，
由速度公式變形可求得時(shí)間；
（2）已知每個(gè)輪子與月球的接觸面積為20cm²，可求得6個(gè)輪子與月球的接觸面積，已知玉兔號(hào)月球車設(shè)計(jì)質(zhì)量140千克，可求得其重力，月球的重力為地球的六分之一，可知在月球上的重力，此時(shí)的重力等于其對(duì)月球的壓力，然后利用壓強(qiáng)公式求解．

解答 解：（1）太陽(yáng)能是一種新型的可再生能源，越來(lái)越被廣泛利用；全景相機(jī)將拍攝的照片通過(guò)，電磁波將信息傳到地面指揮中心，
由v=$\frac{s}{t}$可得，信息從38.4萬(wàn)千米遠(yuǎn)的月球車到達(dá)地球需要t=$\frac{s}{v}$=$\frac{3.84×1{0}^{8}m}{3×1{0}^{8}m/s}$=1.28s．
（2）S=6×20cm²=120cm²=1.2×10^-2m²，
G=mg=140kg×10N/kg=1400N，
F=G_月=$\frac{1}{6}$×1400N=$\frac{700}{3}$N，
月球車到月球地面的壓強(qiáng)p=$\frac{F}{S}$=$\frac{\frac{700}{3}N}{1.2×1{0}^{-2}{m}^{2}}$≈1.94×10⁴Pa．
答：（1）可再生；電磁波；信息從38.4萬(wàn)千米遠(yuǎn)的月球車到達(dá)地球需要1.28s時(shí)間；
（2）月球車到月球地面的壓強(qiáng)為1.94×10⁴Pa．

點(diǎn)評(píng) 此題以玉兔號(hào)中國(guó)首輛月球車為載體，考查能源的分類、電磁波的傳播、速度公式及其變形的應(yīng)用、壓強(qiáng)的計(jì)算等多個(gè)知識(shí)點(diǎn)，是一道綜合性較強(qiáng)的題目．