题目

由于月球表面无大气，探月探测器是依靠反推发动机（自身推进系统向下喷气以获得向上的反作用力）让探测器减速的（如图所示）。我国科研团队研制出了推力可调的变推力反推发动机，成功破解嫦娥三号登月探测器软着陆的难题，不仅能让嫦娥三号探测器减速还能使它像直升机一样悬停。已知嫦娥三号登月探测器质量为3700kg，在月球表面附近某一高度悬停时，发动机向下的推力大小为5920N。不计燃料消耗，近似认为探测器的质量保持不变，求： （1） 月球表面的重力加速度g月为多大？ （2） 发动机的推力调整为多大才能控制探测器以 匀加速下降？ 答案： 解：由牛顿第三定律，气体对探测器的作用力向上，大小也为5920N，即 F1′=F1=5920N 探测器悬停时，有 F1'=mg月 带入数据，得 g月=F1'm=1.6m/s2 解：探测器匀加速下降时，设探测器受到气体对它的作用力大小为F2＇，则有 mg月−F2'=ma 带入数据，得 F2′=3700N 由牛顿第三定律，发动机的推力大小F2应为 F2=F′=3700N

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