题目

2020年11月24日4时30分，我国在文昌航天发射场，利用长征五号运载火箭发射探月器“嫦娥五号”，本次任务之一是实现地外天体的自动采样返回，把2kg的月壤样品“打包”带回地球。如图所示，到达月球的着陆器和上升器总质量为720kg。已知月球的引力为地球引力的 ，地球上，常数g取10N/kg。求： （1） 月壤样品在月球上的重力是多少？ （2） 上升器带着月壤样品离开月球表面匀速上升300m的过程中，上升器对月壤样品做了多少功？ 答案： 解：已知月壤样品质量为m=2kg 根据重力公式可得，月壤样品在地球上的重力为 G地=mg=2 kg×10 N/kg=20 N 则在月球上的重力为 G月=16G地=16×20 N=103 N≈3.33 N 答：月壤样品在月球上的重力是3.33N 解：月壤样品在上升过程中是重力势能增大，动能转化为重力势能，上升器对月壤样品做的功，即为月壤样品重力势能的增加量 W=G月h=103 N×300 m=1 000 J 答：上升器带着月壤样品离开月球表面匀速上升300m的过程中，上升器对月壤样品做功1000J。

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