登录
14 新情境 航空航天 中国火星探测器天问一号成功着陆火星表面，一次性实现火星绕、落、巡三步。火星探测器分为环绕器与着陆器，环绕器将绕火星飞行，着陆器着陆火星表面后，释放出祝融号火星车携带科学仪器开展探测工作。
（1）图甲中环绕器绕火星飞行时，受到的火星重力方向为
（2）图乙为着陆器着陆过程中各阶段示意图，着陆器受平衡力作用的阶段是
（3）图丙为祝融号火星车巡航模式图，其总质量为240 kg，与火星接触总面积约为0.02 m²，计算火星车停在火星某水平面探测时，其对火星表面的压强。（已知1 kg物体在不同星球上的重力如表）
（1）图甲中环绕器绕火星飞行时，受到的火星重力方向为
C
（填图中字母）。（2）图乙为着陆器着陆过程中各阶段示意图，着陆器受平衡力作用的阶段是
③
。（3）图丙为祝融号火星车巡航模式图，其总质量为240 kg，与火星接触总面积约为0.02 m²，计算火星车停在火星某水平面探测时，其对火星表面的压强。（已知1 kg物体在不同星球上的重力如表）
答案
（1）C （2）③ （3）45120 Pa
解析
【分析】
（1）重力的方向总是指向星球的中心，与物体运动状态无关，据此判断环绕器受重力的方向；（2）物体受平衡力时处于平衡状态（静止或匀速直线运动），据此判断着陆器受平衡力的阶段；（3）水平面上物体对接触面的压力等于自身重力，根据压强公式$p=\frac{F}{S}$，先求出火星车在火星上的重力，再计算压强。
【解析】
（1）重力的方向始终指向星球的中心，因此环绕器绕火星飞行时，受到的火星重力方向为指向火星中心的C方向；（2）物体在平衡状态（静止或匀速直线运动）下受平衡力作用，着陆器着陆过程中，仅阶段③处于匀速运动状态，故受平衡力；（3）火星车在火星上的压力等于其重力，根据压强公式$p=\frac{F}{S}$，代入数据计算得：$p=\frac{G}{S}=\frac{mg_{火}}{S}=45120\ \mathrm{Pa}$。
【答案】
（1）C；（2）③；（3）45120 Pa
【知识点】
重力的方向、平衡力的判断、压强的计算
【点评】
本题结合中国火星探测新情境，将物理基础概念与航天实际应用结合，考查学生对核心知识点的掌握，难度适中，体现了物理学科的实用性。
【难度系数】
0.5
（1）重力的方向总是指向星球的中心，与物体运动状态无关，据此判断环绕器受重力的方向；（2）物体受平衡力时处于平衡状态（静止或匀速直线运动），据此判断着陆器受平衡力的阶段；（3）水平面上物体对接触面的压力等于自身重力，根据压强公式$p=\frac{F}{S}$，先求出火星车在火星上的重力，再计算压强。
【解析】
（1）重力的方向始终指向星球的中心，因此环绕器绕火星飞行时，受到的火星重力方向为指向火星中心的C方向；（2）物体在平衡状态（静止或匀速直线运动）下受平衡力作用，着陆器着陆过程中，仅阶段③处于匀速运动状态，故受平衡力；（3）火星车在火星上的压力等于其重力，根据压强公式$p=\frac{F}{S}$，代入数据计算得：$p=\frac{G}{S}=\frac{mg_{火}}{S}=45120\ \mathrm{Pa}$。
【答案】
（1）C；（2）③；（3）45120 Pa
【知识点】
重力的方向、平衡力的判断、压强的计算
【点评】
本题结合中国火星探测新情境，将物理基础概念与航天实际应用结合，考查学生对核心知识点的掌握，难度适中，体现了物理学科的实用性。
【难度系数】
0.5
15 [2025宁波余姚期中]为提高车辆通行量，宁波市交警支队打造了绿波带。在市区建成的绿波带道路上，车辆只要保持绿波速度就能一路绿灯通行。质量是1.5 t的一辆装载钢卷的卡车通过相距3.6 km的两个路口，用时200 s。(g取10 N/kg)
(1) 在运输钢卷时，通常要用钢丝绳将钢卷固定在车身上，这是为什么？
(2) 当该辆卡车在水平路面上匀速行驶时，已知在运动中受到的阻力等于车重力的$\frac{1}{5}$，求匀速行驶时的牵引力。
(1) 在运输钢卷时，通常要用钢丝绳将钢卷固定在车身上，这是为什么？
(2) 当该辆卡车在水平路面上匀速行驶时，已知在运动中受到的阻力等于车重力的$\frac{1}{5}$，求匀速行驶时的牵引力。
答案
（1）当卡车突然加速或减速时,钢卷由于惯性要保持原来的运动状态,如果不固定,容易发生危险 （2）卡车的重力 $G=mg=1.5×10^3\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=1.5×10^4\ \mathrm{N}$;卡车在水平路面上匀速行驶时,做匀速直线运动,其牵引力与阻力是一对平衡力,当该辆卡车在水平路面上匀速行驶时,已知在运动中受到的阻力等于车重力的$\frac{1}{5}$,则匀速行驶时的牵引力 $F=f=\frac{1}{5}G=\frac{1}{5}×1.5×10^4\ \mathrm{N}=3×10^3\ \mathrm{N}$
解析
【分析】
第(1)问需利用惯性的知识分析：钢卷与卡车原本保持相同运动状态，当卡车突然加速或减速时，钢卷因惯性会保持原有运动状态，若不固定易滑动引发危险，因此需固定。第(2)问先通过重力公式G=mg计算卡车重力，再结合匀速行驶时二力平衡的特点，牵引力与阻力大小相等，最后根据阻力与重力的关系求出牵引力。
【解析】
(1) 当卡车突然加速或减速时，钢卷由于具有惯性，会保持原来的运动状态，若不固定，钢卷容易发生滑动，引发安全事故，因此需要用钢丝绳将钢卷固定在车身上。
(2) 计算卡车的重力：已知卡车质量$ m=1.5\ \mathrm{t}=1.5×10^3\ \mathrm{kg} $，$ g $取$ 10\ \mathrm{N/kg} $，根据重力公式$ G=mg $，得$ G=1.5×10^3\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=1.5×10^4\ \mathrm{N} $。卡车匀速行驶时处于平衡状态，牵引力与阻力是一对平衡力，大小相等。已知阻力$ f=\frac{1}{5}G $，所以匀速行驶时的牵引力$ F=f=\frac{1}{5}×1.5×10^4\ \mathrm{N}=3×10^3\ \mathrm{N} $。
【答案】
（1）当卡车突然加速或减速时,钢卷由于惯性要保持原来的运动状态,如果不固定,容易发生危险 （2）$ 3×10^3\ \mathrm{N} $
【知识点】
惯性、重力的计算、二力平衡
【点评】
本题结合绿波带的实际场景，考察惯性和二力平衡的应用，难度适中，注重物理知识与生活实际的联系，能有效检验学生对基础知识点的掌握情况。
【难度系数】
0.6
第(1)问需利用惯性的知识分析：钢卷与卡车原本保持相同运动状态，当卡车突然加速或减速时，钢卷因惯性会保持原有运动状态，若不固定易滑动引发危险，因此需固定。第(2)问先通过重力公式G=mg计算卡车重力，再结合匀速行驶时二力平衡的特点，牵引力与阻力大小相等，最后根据阻力与重力的关系求出牵引力。
【解析】
(1) 当卡车突然加速或减速时，钢卷由于具有惯性，会保持原来的运动状态，若不固定，钢卷容易发生滑动，引发安全事故，因此需要用钢丝绳将钢卷固定在车身上。
(2) 计算卡车的重力：已知卡车质量$ m=1.5\ \mathrm{t}=1.5×10^3\ \mathrm{kg} $，$ g $取$ 10\ \mathrm{N/kg} $，根据重力公式$ G=mg $，得$ G=1.5×10^3\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=1.5×10^4\ \mathrm{N} $。卡车匀速行驶时处于平衡状态，牵引力与阻力是一对平衡力，大小相等。已知阻力$ f=\frac{1}{5}G $，所以匀速行驶时的牵引力$ F=f=\frac{1}{5}×1.5×10^4\ \mathrm{N}=3×10^3\ \mathrm{N} $。
【答案】
（1）当卡车突然加速或减速时,钢卷由于惯性要保持原来的运动状态,如果不固定,容易发生危险 （2）$ 3×10^3\ \mathrm{N} $
【知识点】
惯性、重力的计算、二力平衡
【点评】
本题结合绿波带的实际场景，考察惯性和二力平衡的应用，难度适中，注重物理知识与生活实际的联系，能有效检验学生对基础知识点的掌握情况。
【难度系数】
0.6
