Question

2007年10月24日傍晚，隨著指揮員“點火”一聲令下，巨型運載火箭噴出一團橘紅色的烈焰，將“嫦娥一號”探月衛(wèi)星平地托起，直沖云天，實現了中國人奔月的千年夢想．
（1）“嫦娥一號”探月，將通過三個軌道：調相軌道，地月轉移軌道，環(huán)月軌道，完成“三級跳”．在此過程中，都是通過火箭發(fā)動機點火，噴射燃氣來調整飛行速度求飛行軌道的．這說明力能改變物體的

運動狀態(tài)

；截止目前，“嫦娥一號”已經發(fā)回了多幅月球地況照片，研究發(fā)現，月球表面富含核聚變原料一氦核，除核聚變以外，利用原子能的另外一種核變化是

核裂變

；月球上沒有磁場和空氣，月球對物體的引力為地球的六分之一，在月球表面上能做到的是

④

（填序號）
①舉行露天演唱會　�、陔婏L扇吹風　�、壑改厢樁ㄏ颉　、苡锰炱椒Q質量
（2）地球距離月球3×10⁸m，人類發(fā)射月球的探測器能夠在自動導航系統(tǒng)的控制下在月球上行走，且每隔5秒向地球發(fā)射一次信號，該信號的傳播的速度是

3×10⁸

m/s．某時刻，控制中心數據顯示在探測器前方相距32米處存在障礙物，經過5秒，控制中心數據顯示探測器距離障礙物22米；再經過5秒，控制中心得到探測器上剎車裝置出現故障的信息，為避免探測器撞擊障礙物，科學家決定對探測器進行人工剎車遙控操作，科學家輸入命令需要3秒，則探測器接收到地面剎車指令時，探測器距離障礙物

4

m．

Answer 1

分析：（1）火箭的運動狀態(tài)的不斷改變，是由向下高速噴出的燃氣對火箭施加了力的作用造成的，由此可以確定力的作用效果．根據有關核能的利用的相關基礎知識可以知道兩種得到核能的方式核聚變和核裂變．
根據月球表面與地球表面的區(qū)別：無磁場；無大氣層、對物體的吸引力小，根據聲音的傳播、指南針的工作原理以及托盤天平的制成原理的知識，即可確定哪種情況在月球上可以操作．
（2）發(fā)射的信號是通過電磁波來傳遞的，根據電磁波的傳播速度可以確定信號的傳播速度；根據某時刻，控制中心數據顯示在探測器前方相距32米處存在障礙物，經過5秒，控制中心數據顯示探測器距離障礙物22米；可以確定探測器的速度；利用探測器的速度，結合其運動的時間，可以求得探測器接收到地面剎車指令時，探測器距離障礙物有多遠．

解答：解：（1）火箭在燃氣推力的作用下運動狀態(tài)不斷地改變，體現了力可以改變物體的運動狀態(tài)．
獲得核能的方法有兩種：可以控制的核裂變；不能控制的核聚變．
①由于月球上沒有大氣層，聲音的傳播需要介質，也就是說沒有聲音傳播的介質，所以不能看演唱會，人類在太空中交流，即使面對面也要用無線電．
②風是由空氣的流動形成的，沒有空氣，當然形成不了風，故用電風扇吹風也不可能．
③指南針是由于受到地磁場的作用而指向南北方向的，月球上沒有地磁場，所以指南針不能工作．
④托盤天平是利用杠桿的平衡條件制成的，設物體的質量為m_物，砝碼的質量為m_砝，托盤天平的力臂為L．此時作用在杠桿上的是砝碼和物體受到的重力：G_物L=G_砝L，即：m_物gL=m_砝gL，由于gL相等，所以m_物=m_砝．
到了月球上，由于月球對物體的吸引力變?yōu)榈厍虻牧�分之一，即�?span id="yxvucr7" class="MathJye" mathtag="math" style="whiteSpace:nowrap;wordSpacing:normal;wordWrap:normal">

1

6

G_物L=

1

6

G_砝L，仍然可以得到m_物=m_砝．所以托盤天平可以在月球上使用．
（2）無線電通訊中使用的是電磁波，電磁波的速度是3×10⁸m/s；
由某時刻，控制中心數據顯示在探測器前方相距32米處存在障礙物，經過5秒，控制中心數據顯示探測器距離障礙物22米可知，探測器在5s的時間t內通過的距離s=10m，由此可以求得探測器的速度：v=

s

t

=

10m

5s

=2m/s，
從探測器距離障礙物22m開始計時，到探測器接收到地面剎車指令用的時間有以下幾部分組成：確定探測器上剎車裝置出現故障的時間t₁=5s，科學家輸入指令的時間t₂=3s，攜帶剎車信號的電磁波傳到探測器的時間t₃．
其中，t₃可以利用月球與地球之間到的距離S_月=3×10⁸m和電磁波的速度c=3×10⁸m/s求得
t₃=

S月

c

=

3×108m

3×108m/s

=1s，
所以從探測器距離障礙物22m開始計時，到探測器接收到地面剎車指令用的時間T=t₁+t₂+t₃=5s+3s+1s=9s，
在該過程中探測器通過的距離：S₁=vT═2m/s×9s=18m，
所以此時距離障礙物的距離S′=22m-18m=4m．
故答案為：（1）運動狀態(tài)；核裂變；④．
（2）3×10⁸；4．

點評：此題易出錯的地方有兩個：
①受慣性思維的影響，托盤天平在太空中不能用，因為太空中的物體不受重力．在此題中托盤天平不是在太空中，而是在月球上，月球對物體有吸引力．審題要認真．
②在求解探測器距離障礙物多遠時，涉及的時間路程太繁瑣，容易搞錯對應關系，也容易漏掉t₃，而出現錯誤．明確其對應的過程是解決此題的關鍵．