据报道，嫦娥三号将于近期发射。嫦娥三号接近月球表面的过程可简-优题课

题文

据报道，嫦娥三号将于近期发射。嫦娥三号接近月球表面的过程可简化为三个阶段：距离月球表面15km时打开反推发动机减速，下降到距月球表面H=l00m高度时悬停，寻找合适落月点；找到落月点后继续下降，距月球表面h=4m时速度再次减为0；此后，关闭所有发动机，使它做自由落体运动落到月球表面．已知嫦娥三号质量为140kg，月球表面重力加速度g'约为1．6m/，月球半径为R，引力常量G．求：
（l）月球的质量；
（2）嫦娥三号悬停在离月球表面l00m处时发动机对嫦娥三号的作用力；
（3）嫦娥三号从悬停在l00m处到落至月球表面，发动机对嫦娥三号做的功，

科目物理题型计算题难度中等

知识点：万有引力定律及其应用

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一质量 $m$ =0.6 $k g$ 的物体以 $v_{0}$ =20 $m / s$ 的初速度从倾角为30°的斜坡底端沿斜坡向上运动。当物体向上滑到某一位置时，其动能减少了 $△ E_{k}$ =18 $J$ ，机械能减少了 $△ E = 3 J$ ，不计空气阻力，重力加速度 $g$ =10 $m / s$ ²，求：
（1）物体向上运动时加速度的大小；
（2）物体返回斜坡底端时的动能。

如图，两根相距 $l ＝ 0.4 m$ 、电阻不计的平行光滑金属导轨水平放置，一端与阻值 $R ＝ 0.15 Ω$ 的电阻相连。导轨 $x ＞ 0$ 一侧存在沿 $x$ 方向均匀增大的稳恒磁场，其方向与导轨平面垂直，变化率 $k ＝ 0.5 T / m$ ， $x ＝ 0$ 处磁场的磁感应强度 $B_{0} ＝ 0.5 T$ 。一根质量 $m ＝ 0.1 k g$ 、电阻 $r ＝ 0.05 Ω$ 的金属棒置于导轨上，并与导轨垂直。棒在外力作用下从 $x ＝ 0$ 处以初速度 $v_{0} ＝ 2 m / s$ 沿导轨向右运动，运动过程中电阻上消耗的功率不变。求：

(1)同路中的电流；

(2)金属棒在 $x ＝ 2 m$ 处的速度；

(3)金属棒从 $x ＝ 0$ 运动到 $x ＝ 2 m$ 过程中安培力做功的大小；

(4)金属棒从 $x ＝ 0$ 运动到 $x ＝ 2 m$ 过程中外力的平均功率。

半径为 $R$ ，均匀带正电荷的球体在空间产生球对称的电场；场强火小沿半径分布如图所示，图中 $E_{0}$ 已知， $E - r$ 曲线下 $O - R$ 部分的面积等于 $R - 2 R$ 部分的面积。

(1)写出 $E - r$ 曲线下面积的单位；
(2)己知带电球在 $r ⩾ R$ 处的场强 $E = k Q / r^{2}$ ，式中k为静电力常量，该均匀带电球所带的电荷量 $Q$ 为多大?
(3)求球心与球表面间的电势差 $△ R$ ；
(4)质量为 $m$ ，电荷量为 $q$ 的负电荷在球面处需具有多大的速度可以刚好运动到 $2 R$ 处?

如图，质量为 $M$ 、长为 $L$ 、高为h的矩形滑块置于水平地面上，滑块与地面间动摩擦因数为 $μ$ ；滑块上表面光滑，其右端放置一个质量为 $m$ 的小球。用水平外力击打滑块左端，使其在极短时间内获得向右的速度 $v_{0}$ ，经过一段时间后小球落地。求小球落地时距滑块左端的水平距离。

如图，柱形容器内用不漏气的轻质绝热活塞封闭一定量的理想气体，容器外包裹保温材料。开始时活塞至容器底部的高度为 $H_{1}$ ，容器内气体温度与外界温度相等。在活塞上逐步加上多个砝码后，活塞下降到距容器底部 $H_{2}$ 处，气体温度升高了 $△ T$ ；然后取走容器外的保温材料，活塞位置继续下降，最后静止于距容器底部 $H_{3}$ 处：已知大气压强为 $P_{0}$ 。求：气体最后的压强与温度。

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