Question

7．2013年12月2日，月球車成功發(fā)射，并成功實(shí)現(xiàn)軟著陸．如圖所示，它有獨(dú)立驅(qū)動的六輪搖臂式行走系統(tǒng)（輪子與地面的總接觸面積為500cm²），高1.5m，質(zhì)量為120kg，在月球表面1h可行駛200m．g取10N/kg，則：
（1）玉兔號在月球表面行駛的速度為多少km/h？
（2）在地球上重6N的物體在月球上重1N，月球車在平整的月面上行駛對月球表面的壓強(qiáng)為多少？
（3）假如月球車在行進(jìn)過程中受到的阻力是壓力的0.2倍，月球車勻速直線前進(jìn)20m，牽引力做的功是多少？

Answer 1

分析 （1）利用v=$\frac{s}{t}$求出玉兔號在月球表面行駛的速度；
（2）根據(jù)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(jù)p=$\frac{F}{S}$求出對月球表面的壓強(qiáng)；
（3）根據(jù)壓力求出阻力，由于汽車在水平公路上勻速前進(jìn)，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．

解答 解：（1）玉兔號在月球表面行駛的速度v=$\frac{s}{t}$=$\frac{0.2km}{1h}$=0.2km/h；
（2）月球車在地球上受到的重力G=mg=120kg×10N/kg=1200N；
根據(jù)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′=$\frac{1}{6}$×G=$\frac{1}{6}$×1200N=200N，
在月球車在月球表面上的壓力F=G′=240N，
所以，壓強(qiáng)p=$\frac{F}{S}$=$\frac{200N}{5×1{0}^{-2}{m}^{2}}$=4000Pa；
（3）阻力f=0.2F=0.2×200N=40N，
由于汽車在水平公路上勻速前進(jìn)，受平衡力的作用．則F_牽=f=40N，
則牽引力做的功W=F_牽s=40N×20m=800J．
答：（1）玉兔號在月球表面行駛的速度為0.2km/h；
（2）月球車在平整的月面上行駛對月球表面的壓強(qiáng)為4000Pa；
（3）牽引力做的功是800J．

點(diǎn)評 本題考查了壓強(qiáng)公式的應(yīng)用，關(guān)鍵是知道水平面上物體的壓力和自身的重力相等，要注意月球車被送到月球上時壓力的變化．