嫦娥奔月的梦想2013年12月2日11时30分，嫦娥三号探测-优题课

“嫦娥奔月”的梦想
2013年12月2日11时30分，“嫦娥三号”探测器从西昌卫星发射中心发射升空（如甲所示），奔向38万千米外的月球；12月15日4时35分“嫦娥三号”着陆器和巡视器成功分离，巡视器顺利驶抵月球表面，实现了中国人“嫦娥奔月”的梦想．

（1）探测器在向月面降落的过程中，不能采用打开降落伞的方法來减小下落的速度，原因是月球上  ，不能通过克服摩擦力做功来使其速度减小．
（2）无线电波传播速度是3×10⁵km/s．探测器将获得的月球信息以无线电波的形式传回地球约需要  s（结果保留两位小数）．
（3）图丙为“嫦娥三号”绕月飞行的轨道示意图，其中“嫦娥三号”的月球重力势能最大的位置是  ．（选填“近月点“或“远月点“）

科目物理题型综合题难度较难

知识点：运动快慢的比较分子间的作用力动能和势能的转化与守恒

在“探究杠杆的平衡条件”实验中：

（1）实验前，杠杆静止在如图甲所示的位置，此时杠杆处于＿＿＿＿（选填“平衡”或“非平衡”）状态。为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆右端的平衡螺母向＿＿＿＿（选填“左”或“右”）调。

（2）调节杠杆在水平位置平衡后，某小组的同学得到了如下表所示的实验数据，由此可总结出杠杆的平衡条件：＿＿＿＿＿＿＿＿（用 $F_{1} 、 F_{2} 、 l_{1} 、 l_{2}$ 表示）。

实验序号	动力 $F_{1} / N$	动力臂 $l_{1} / c m$	阻力 $F_{2} / N$	阻力臂 $l_{2} / c m$
1	$1$	$30$	$3$	$10$
2	$2$	$20$	$1$	$40$
3	$3$	$20$	$6$	$10$

（3）在完成实验后，陶子同学在 $A$ 处挂了 $3$ 个钩码（每个钩码重 $1 N$ ，杠杆上每格的长度为 $10 c m$ ），如图乙所示，他将弹簧测力计斜向下拉，杠杆水平平衡（ $O A ＝ 30 c m ， O B ＝ 40 c m$ ），此时拉力与水平方向的夹角为 $30 °$ ，则弹簧测力计的示数为＿＿＿＿ $N$ 。

某货船利用风帆提供辅助动力，使用了包括计算机在内的大量技术，可以实时根据风力大小和风向调整风帆，获得适宜的驱动力。货船从甲港口航行到乙港口，出发和到达的时刻及航程表示数如表所示。

港口	时刻	航程表示数
甲港口	6月15日6：00	$4000 k m$
乙港口	6月16日6：00	$4480 k m$

（1）请计算货船的平均速度为多少千米每时？

（2）货船在行驶过程中船壁破损导致海水涌入，需要将修补材料压在漏洞上进行封堵。漏洞在海面下 $10 m$ 处，漏洞面积为 $0.02 m^{2}$ ．请计算至少需要施加多大压力才能将漏洞堵上？（修补材料质量忽略不计， $ρ_{海水}$ 取 $1.0 \times 10^{3} k g / m^{3} ， g 取 10 N / k g$ ）

（3）请写出利用风帆提供动力的优点和缺点各1条。

音乐喷泉是集光机电技术于一体的装置，让红、绿、蓝三种色灯照射到水柱上，通过电脑控制三种色灯功率的比例就能让水柱变换颜色，呈现美轮美奂的视觉效果。图甲是某段时间内红、绿两色灯功率随时间变化的图像。

（1）第 $28 s$ 红灯两端的电压为 $100 V$ ，求此时通过红灯的电流；

（2）请计算 $0 ～ 30 s$ 内红灯和绿灯消耗的总电能；

（3）图乙是控制喷泉水柱工作的模拟电路。 $A B$ 两端输入如图丙所示的周期性变化的电压 $U_{A B}$ ，定值电阻 $R ＝ 2 Ω$ ， $D$ 为特殊电子元件。当 $U_{A B} ＜ 6 V$ 时， $D$ 两端的电压 $U_{D} ＝ U_{A B}$ ；当 $U_{A B} \geq 6 V$ 时， $U_{D}$ 恒为 $6 V$ 不变。当通过 $R$ 的电流满足 $I \geq 2 A$ 时，电路启动喷水，此时 $U_{A B}$ 至少为多少伏？该电路工作 $10 m i n$ ，其中喷水时间有多少秒？

巴陵广场是市民休闲的好去处，广场上有座关于后羿斩巴蛇的雕像，高约 $16 m$ ，质量为 $2 \times 10^{6} k g$ 。小明从家里出发，以 $1 m / s$ 的速度散步去广场， $600 s$ 后到达。

（1）求小明从家到广场经过的路程；

（2）求雕像所受的重力大小；

（3）小明估测雕像与水平地面的接触面积约为 $100 m^{2}$ ，求雕像对地面的压强。

浮筒法，是海洋沉船打捞技术中常用的方法之一。先让浮筒灌满海水，靠自重自由下沉。到达海底沉船处，将若干个浮筒与沉船固定。给浮筒充气，排出筒内海水，产生向上的上举力，让沉船上浮。已知，每个浮筒质量为 $4.8 \times 10^{3} k g$ ，体积为 $160 m^{3}$ ，海水密度为 $1.03 \times 10^{3} k g / m^{3}$ 。求：

（1）每个浮筒在海底沉船处，充气，海水全部排出后，受到的浮力大小和产生的上举力大小；

（2）若沉船在海平面下方 $200 m$ 处，海平面大气压为 $1.0 \times 10^{5} P a$ ，浮筒排出海水时，充气压强的最小值；

（3）若沉船需要受到向上 $4.1 \times 10^{7} N$ 的上举力，才能上浮，则至少需要多少个浮筒与沉船固定。