物理
我国“嫦娥三号”月球探测器于2013年12月2日1时30分00秒34毫秒,在西昌卫星发射中心由“长征三号乙”运载火箭成功点火推上太空.12月14日,月球探测器携带“玉兔”号月球车在月球表面安全软着陆.在着陆前,嫦娥三号从距离月面15公里下落,而这一阶段地面测控基本已经“无能为力”,完成这一阶段需要约12分钟时间,称为“黑色720秒”.此间,嫦娥三号依靠自主控制,经过了主减速段、快速调整段、接近段、悬停段、避障段、缓速段等6个阶段,相对速度从每秒1.7公里逐渐减为0.在距离月面100米高度时,探测器暂时停下

2019-04-28

我国“嫦娥三号”月球探测器于2013年12月2日1时30分00秒34毫秒,在西昌卫星发射中心由“长征三号乙”运载火箭成功点火推上太空.12月14日,月球探测器携带“玉兔”号月球车在月球表面安全软着陆.在着陆前,嫦娥三号从距离月面15公里下落,而这一阶段地面测控基本已经“无能为力”,完成这一阶段需要约12分钟时间,称为“黑色720秒”.此间,嫦娥三号依靠自主控制,经过了主减速段、快速调整段、接近段、悬停段、避障段、缓速段等6个阶段,相对速度从每秒1.7公里逐渐减为0.在距离月面100米高度时,探测器暂时停下脚步,利用敏感器对着陆区进行观测,以避开障碍物、选择着陆点.再以自由落体方式走完最后几米,最后嫦娥三号平稳“站”在月面上,此时它的4条着陆腿触月信号显示,嫦娥三号完美着陆月球虹湾地区.“嫦娥三号”首次实现月球软着陆和月面巡视勘察,为我国探月工程开启新的征程.通过阅读材料,回答下列问题.
(1)嫦娥三号从距离月面15km下落,经过“黑色720s”的时间到达月面,该着陆过程中的平均速度为多少km/h?
(2)嫦娥三号在距离月面100m高度时,探测器暂时停下脚步(即进入悬停段),利用敏感器对着陆区进行观测,若探测器向月面发射信号传播的速度为3×108m/s,则从发射信号到接收信号经过的时间为多长?(保留2个有效数字)
(3)嫦娥三号距离月面100m高度处悬停后继续下落,25s内下降了70m,最后剩余过程的平均速度为2m/s,则它在这100m内的平均速度为多少m/s?
优质解答
(1)经过“黑色720s”的时间t=720s=0.2h,
该着陆过程中的平均速度:
v=
s
t
=
15km
0.2h
=75km/h;                        
(2)s=2×100m=200m
t1=
s
v
=
200m
3×108m/s
=0.67×10-6s;                      
(3)t2=
s
v
=
(100m−70m)
2m/s
=15s,
v=
s
t
=
100m
(25s+15s)
=2.5m/s.
答:(1)该着陆过程中的平均速度为75km/h;
(2)从发射信号到接收信号经过的时间为0.67×10-6s;
(3)它在这100m内的平均速度为2.5m/s.
(1)经过“黑色720s”的时间t=720s=0.2h,
该着陆过程中的平均速度:
v=
s
t
=
15km
0.2h
=75km/h;                        
(2)s=2×100m=200m
t1=
s
v
=
200m
3×108m/s
=0.67×10-6s;                      
(3)t2=
s
v
=
(100m−70m)
2m/s
=15s,
v=
s
t
=
100m
(25s+15s)
=2.5m/s.
答:(1)该着陆过程中的平均速度为75km/h;
(2)从发射信号到接收信号经过的时间为0.67×10-6s;
(3)它在这100m内的平均速度为2.5m/s.
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