2026年暑假作业教育科学出版社八年级物理广西专版第20页答案
5. 阅读下列材料,回答问题。
2021年5月22日10时40分,火星探测器“天问一号”的着陆器搭载“祝融号”火星车成功降落在火星北半球的乌托邦平原,标志着中国首次火星探测任务着陆火星取得圆满成功。火星车质量达240 kg,有六个形状大小相同的车轮,每个车轮与地面的接触面积约为190 cm²,在火星表面行驶时,它会展开太阳能蝶形面板——四块“特别订制”的太阳能电池阵(如图4-3所示),相比传统电路,大大提高了利用效率。
(1)太阳能电池正常工作时,能量转化情况是:
太阳能
转化为
电能

(2)火星对它表面附近的物体也有引力,这个引力大约是地球对地面附近同一物体引力的38 %,当火星车静止在火星较为平坦的表面时,对火星表面的压强是多少?(g=10 N/kg)
(3)火星车在火星表面长距离自主移动进行科学探测时,走一下歇一下,若它在三天行驶了9 m的直线距离,它行驶的平均速度是多少千米每小时?

图4-3

答案

5.(1) 太阳能 电能
(2) $8×10^3\ \mathrm{Pa}$
(3) $1.25×10^{-4}\ \mathrm{km/h}$

解析

【分析】
本题围绕火星车相关物理问题展开,解题思路如下:
(1)太阳能电池的能量转化属于基础概念,需明确其功能是将太阳能转化为电能;
(2)计算压强时,先根据火星引力与地球引力的关系求出火星车在火星表面的压力(等于火星上的重力),再计算车轮总接触面积,最后利用压强公式$p=\frac{F}{S}$求解;
(3)计算平均速度时,需统一路程和时间的单位为千米、小时,再用平均速度公式$v=\frac{s}{t}$计算,重点注意单位换算的准确性。
【解析】
(1)太阳能电池正常工作时,将太阳能转化为电能,故能量转化为:太阳能转化为电能。
(2)火星车在火星表面的压力等于其在火星上的重力:
$F = G_{\mathrm{火}} = 38\% × G_{\mathrm{地}} = 0.38 × mg = 0.38 × 240\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg} = 912\ \mathrm{N}$;
车轮总接触面积:
$S = 6 × 190\ \mathrm{cm}^2 = 1140\ \mathrm{cm}^2 = 0.114\ \mathrm{m}^2$;
对火星表面的压强:
$p = \frac{F}{S} = \frac{912\ \mathrm{N}}{0.114\ \mathrm{m}^2} = 8 × 10^3\ \mathrm{Pa}$。
(3)路程单位换算:$s = 9\ \mathrm{m} = 9 × 10^{-3}\ \mathrm{km}$;
时间单位换算:$t = 3\ \mathrm{天} = 3 × 24\ \mathrm{h} = 72\ \mathrm{h}$;
平均速度:
$v = \frac{s}{t} = \frac{9 × 10^{-3}\ \mathrm{km}}{72\ \mathrm{h}} = 1.25 × 10^{-4}\ \mathrm{km/h}$。
【答案】
(1)太阳能;电能
(2)$8×10^3\ \mathrm{Pa}$
(3)$1.25×10^{-4}\ \mathrm{km/h}$
【知识点】
能量转化、压强计算、平均速度计算
【点评】
本题结合航天科技背景,考查基础物理知识的实际应用,需注意单位换算的细节,整体难度适中,适合学生巩固相关知识点。
【难度系数】
0.6