题目
如图所示为“嫦娥三号”探测器在月球上着陆最后阶段的示意图,首先在发动机作用下,探测器受到推力在距月面高度为h1处悬停(速度为0,h1远小于月球半径),接着推力改变,探测器开始竖直下降,到达距月面高度为h2处的速度为v,此后发动机关闭,探测器仅受重力下落至月面.已知探测器总质量为m(不包括燃料),地球和月球的半径比为k1,质量比为k2,地球表面附近的重力加速度为g,求: (1)月球表面附近的重力加速度大小 (2)从开始竖直下降到接触月面时,探测器机械能的变化.
答案: 【知识点】万有引力定律及其应用.D5 【答案解析】(1) (2) 解析: (1)设地球质量和半径分别为和,月球的质量、半径和表面附近的重力加速度分别为、、和,探测器刚接触月面时的速度大小为.在星球表面根据万有引力近似等于重力,即: 解得: (2)由根据速度位移公式: 解得: 设机械能变化量为,动能变化量为,重力势能变化量为. 由能量守恒定律: 有 【思路点拨】(1)根据星球表面重力等于万有引力求解重力加速度;(2)分动能变化和重力势能的变化分别求解,然后求和即可.本题关键是明确探测器的受力情况和运动情况,然后根据运动学公式和万有引力定律列方程求解,不难.