第58讲 月球火星等宇宙探测问题-2022年中考物理二轮复习核心素养专题讲义

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2022年中考物理二轮复习核心素养专题讲义
第58讲 月球火星宇宙探测问题
解决专题问题策略
要熟练掌握与专题有关的物理知识：
1.运动的相对性。
2.机械能及其转化。
3.电磁波。
4.地球自转规律。
5.月球上物体的重力。
6.改变物体内能的方式。
7.物态变化。
8.能源。
9.速度公式及其应用。
10.其他方面。
中考典型例题解析
【例题1】（2021甘肃威武）2020年6月23日，我国用长征三号乙运载火箭成功发射第55颗北斗导航卫星，完成了“北斗”卫星全面组网工作。在卫星与火箭分离前，以火箭为参照物，卫星是________（选填“静止”或“运动”）的，“北斗”卫星导航系统利用________（选填“电磁波”、“超声波”或“红外线”）向地球传递信息。
【答案】 静止；电磁波
【解析】描述物体的运动状态，需要事先选取参照物，如果物体相对于参照物位置发生了改变，那么物体就是运动的，如果物体相对于参照物位置没有发生改变，那么物体就是静止的;传统的有线通信是靠电子传递信息，无线通信是靠电磁波来传递信息的。
在卫星与火箭分离前，火箭与卫星是一体的，故以火箭为参照物，卫星的位置没有发生变化，故是静止的。
卫星导航系统利用电磁波传播信息，因为电磁波能够在真空中传播。
【例题2】（2021江苏扬州）“祝融号”火星车登陆火星后对能量需求更为迫切，下列事实与有无关的
是（　　）

A. 火星半径约为地球半径的一半
B. 火星上平均气温在一60℃左右
C. 火星尘埃覆盖在太阳能板上
D. 火星距离太阳更远，辐照强度仅有地球的43%
【答案】BCD
【解析】A．火星的半径约为地球半径的一半，与火星车登陆火星后对能量需求更为迫切无关，故A不符合题意；
B．火星上平均气温在－60左右，环境温度低对能量的需求更大，火星车登陆火星后对能量需求更为迫切，故B符合题意；
C.．火星尘埃覆盖在太阳能板上，降低了对太阳能的利用率，也使火星后对能量需求更为迫切，故C符合题意；
D．由于火星距离太阳更远，这里的太阳能密度仅为地球附近的4成左右，也使火星后对能量需求更为迫切，故D符合题意.
专题问题综合训练
一、选择题
1.（2021浙江湖州）2020年12月17日，“嫦娥五号”返回器携带了超过2千克的月球岩石及土壤样本，在预定区域成功着陆。下列有关说法正确的是（ ）
A. 月球岩石带回地球后质量变大
B. 月球岩石带回地球后受到的重力不变
C. 月球土壤带回地球后密度变大
D. 月球土壤和地球土壤相比不含空气
【答案】D
【解析】A、质量是物体的一种基本属性，与物体的状态、形状、温度、所处的空间位置的变化无关，所以月球土壤样品被带回地球后，质量不变；
B、同一物体在月球上受到的重力大约是地球上的1/6，所以月球土壤样品被带回地球后，重力变大。
C、同种物质密度一定，密度与物体的位置无关，所以月球土壤带回地球后密度不变，故C错误。
D、月球上没有空气，所以月球土壤不含空气，故D正确。
2. （2021四川泸州）2021年5月15日我国自主研制的天间一号火星探测器成功登陆火星，已知火星表面引力约为地球表面引力的38%，其空气密度约为地球海平面空气密度的1%。下列关于探测器的描述正确的是（　　）

A. 进入火星大气层后，探测器下降过程中其表面与大气层摩擦，机械能转化为其它形式的能
B. 探测器为了找到最佳着陆点，着陆前在火星上空有短暂悬停时间，悬停时探测器不受火星的引力
C. 探测器从悬停点减速降落火星表面过程中，动能逐渐增大
D. 停在火星表而的探测器受到的引力与它对火星表面的压力是一对平衡力
【答案】A
【解析】A．进入火星大气层后，探测器下降过程中其表面与大气层摩擦，机械能转化为其它形式的能，即内能，故A正确；
B．探测器为了找到最佳着陆点，着陆前在火星上空有短暂悬停时间，悬停时探测器受火星的引力和升力，二力平衡，故B错误；
C．探测器从悬停点减速降落火星表面过程中，速度减小，动能逐渐减小，故C错误；
D．停在火星表面的探测器受到的引力与火星表面对探测器的支持力才是一对平衡力，故D错误。
3.（2021广西贵港）2020年11月24日4时30分，中国在文昌航天发射场，用长征五号遥五运载火箭成功发射探月工程嫦娥五号探测器，顺利将探测器送入预定轨道。2020年12月17日，嫦娥五号任务轨道器与返回器分离，返回器携带月球样品返回地球。下列说法正确的是（   ）
A. 火箭升空过程中机械能不变
B. 火箭升空过程中机械能转化为内能
C. 控制中心是通过电磁波来控制嫦娥五号任务轨道器
D. 嫦娥五号任务轨道器是通过超声波来控制返回器的
【答案】 C
【解析】传统的有线通信是靠电子传递信息，无线通信是靠电磁波来传递信息的。
A．火箭升空过程中，速度变大，重力势能变大，故机械能变大，A不符合题意；
B．火箭升空过程中，燃料的内能转化机械能，B不符合题意；
C．控制中心是通过电磁波来控制嫦娥五号任务轨道器，C符合题意；
D．嫦娥五号任务轨道器是通过电磁波来控制返回器的，超声波并不能在真空中传播，D不符合题意。
4.（2020四川南充）2020年6月23日9时43分，北斗3号最后一颗全球组网卫星在西昌卫星发射中心发射成功，它是北斗3号系列的第三颗地球同步卫星，主要用于无线电导航、无线电测定等。关于卫星下列说法正确的是（　　）
A. 该卫星在加速升空的过程中，机械能不变
B. 该卫星进入同步轨道后，相对地表静止
C. 该卫星运行一周的时间约为365天
D. 该卫星与地面基站可通过超声波传递信息
【答案】B
【解析】A．在卫星加速升空的过程中，卫星的质量不变，速度变大，动能变大；同时质量不变、高度增加，重力势能增大，所以机械能增大，故A错误；
B．卫星进入同步轨道后，地球同步卫星和地球之间的位置没有发生改变，卫星相对于地表是静止的，故B正确；
C．地球同步卫星和地球的自转周期相同，即每隔24小时绕地球一周，故C错误；
D．卫星与地面站之间是真空，真空不能传声，所以只能利用电磁波传递信息，故D错误。
5.（2020四川乐山）2020年6月17日15时19分，我国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭，
成功将高分九号03星送入预定轨道，发射获得圆满成功。在运载火箭加速升空的过程中，下列说法正
确的是（　　）

A. 动能增大，势能减小 B. 动能不变，势能增大
C. 动能增大，势能增大 D. 动能减小，势能增大
【答案】C
【解析】火箭加速升空时，质量不变，速度增大，动能增大；高度增大，重力势能增大。
6.我国自行研制的“嫦娥三号”登月探测器（包括着陆器和“玉兔”月球车）发射成功，并在月球成功实施软着陆，假设月球对其表面物体的引力只有地球对地面物体引力的六分之一，则下列说法正确的是（　　）
A．在地球上质量为140kg的“玉兔”月球车，在月球上仍然是140kg；
B．“嫦娥三号”探测器向地球传递信号既可以用电磁波，也可以用次声波；
C．制造“玉兔”月球车的金属在月球上的密度只有地球上的六分之一；
D．“玉兔”月球车上的相机在地球上重为60N，在月球上重为10N
【答案】AD。
【解析】A、在地球上质量为140kg的“玉兔”月球车，在月球上还是140kg，因为质量不随位置的变化而变化，故A正确；
B、声音不能在真空中传播；因此“嫦娥三号”探测器向地球传递信号可以用电磁波，不可以用次声波，故B错误；
C、密度是物质的属性，与材料、温度等因素有关，与它所处于的位置无关，故C错误；
D、因为月球对其表面的物体的引力只有地球的六分之一，所以，月球车上的相机在地球上重为60N，到达月球后，重了变为10N，故D正确。故选AD。
7．（2020湖南衡阳）2020年6月23日，最后一颗北斗卫星在西昌顺利发射升空，标志我国自主研发、组建的北斗卫星定位系统成功组网。下列说法中错误的是（　　）
A．其中的地球“同步”卫星相对于地球是静止的
B．其中沿椭圆轨道绕地球运行的卫星在远地点时，重力势能最大，动能为0
C．卫星与地面设备之间是利用电磁波传递信息
D．卫星的太阳能电池板工作时将太阳能转化成电能
【答案】B
【解析】A.因为同步卫星的转动和地球的转动是同步的，它相对地球的位置没有发生变化，所以地球
同步通讯卫星相对于地球是静止的，故A正确；
B.卫星运行到远地点时，速度最小，距离地球的高度最大，此时卫星的重力势能最大，动能最小，故B错误；
C.电磁波传播不需要介质，卫星与地面设备之间是利用电磁波传递信息，故C正确；
D.卫星上的太阳能电池板工作时，将太阳能转化成电能，故D正确。
8.（2022湖州一模）2019年1月嫦娥四号探测器成功着陆月球“背面”，之后月球车开始在月球“背面”的A处巡视探测，如图所示。月球在绕地球一周的过程中，月球车要经历强光照射的高温考验时段，该时段为农历（   ）

A.   初一前后   B. 初七前后     C. 十五前后      D. 二十二前后
【答案】 A
【解析】月球车在月球“背面”A处巡视时，月球车被强光照射，则月球向地球的一面没有阳光，则在地球上看不到月亮。月球车在月球“背面”被强光照射，则月球朝向地球的一面没有阳光，则该时段为农历初一前后.
9.如图是太阳系部分天体的运行模式图,地球上每天的昼夜交替主要与图中的哪一运动有关（   ）

A. A运动     B. B运动    C. C运动      D. D运动
【答案】 B
【解析】地球在公转轨道上绕太阳一周的时间是一年，月亮在公转轨道上绕地球一圈的时间是一月，地球自转一周的时间是一天，据此解答。
地球上每天的昼夜交替就是一天的间，也就是地球自传一周的时间，因此主要与图中的地球运动有关，故B正确，而A、C、D错误。
二、填空题
1.（2021甘肃威武）2020年7月23日，“天问一号”卫星在文昌航天发射场发射升空，将负责执行中国第一次自主火星探测任务。加速上升过程中，火箭燃料的________能转化为燃气的内能，卫星的机械能________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。
【答案】 化学；增大
【解析】考点是能量的转化或转移 。燃烧为化学变化，消耗化学能转化为内能;做的功除以做功需要的时间即为功率;运动的物体具有动能，物体的质量越大、速度越大，物体的动能就越大；处在高处物体具有重力势能，物体的质量越大、高度越高，物体的重力势能就越大；物体的机械能等于动能与势能之和，结合动能和势能的变化分析机械能。
火箭在加速上升过程中，燃料燃烧将化学能转化为燃气的内能，再转化为火箭的机械能。
卫星的速度和高度都增大，质量不变，动能和重力势能都增大，机械能增大。
2.（2021湖北鄂州）2021年5月15日，“天问一号”火星探测器所携带的祝融号火星车成功着陆火星，实现了中国航天史无前例的突破。着陆前，祝融号与环绕器分离。分离后，环绕器飞行在距火星最近200余km、最远12000余km的大椭圆轨道上，在地球和祝融号之间提供信号中继服务，当它从距火星200余km向12000余km运行的过程中，能量的转化情况是______转化为______（均选填“动能”或“势能”）。祝融号时刻跟随火星自转，依靠太阳能进行工作，它跟随火星自转时，相对于地球是______（选填“运动”或“静止”）的。目前人类已知火星表面引力约为地球的38%，假设未来人类登上了火星，某质量为100kg的运动员站在火星的水平表面上，鞋底与火星表面的总接触面积为500cm2，则站在火星上的运动员对火星表面产生的压强为______Pa。

【答案】 ① 动能 ② 势能 ③ 运动 ④ 7600
【解析】当它从距火星200余km向12000余km运行的过程中，高度变高，重力势能变大，所以是将动能转化为重力势能。
祝融号时刻跟随火星自转，依靠太阳能进行工作，它跟随火星自转时，相对于地球是位置发生变化，故相对于地球是运动的。
站在火星上的运动员对火星表面产生的压强为

故站在火星上的运动员对火星表面产生的压强为。
3.（2021辽宁阜新）2021年6月17日，我国运载火箭将“神舟十二号”载人飞船准确送入预定轨道。以火箭为参照物，该飞船是______的；火箭工作时将______能转化为机械能；火箭______热机（选填“属于”或“不属于”）。

【答案】 ① 静止 ② 内能 ③ 属于
【解析】运载火箭将载人飞船送入预定轨道，以火箭为参照物，飞船的位置不变，是静止的。
利用内能做功的机器叫热机，火箭工作时，利用燃料燃烧获得的内能做功，使火箭和飞船升空，将内能转化为机械能，故火箭属于热机。
4. （2021青海）2021年5月29日，我国发射的“天舟二号”货运飞船与“天和”核心舱进行了自主交会对接。对接后若以核心舱为参照物，“天舟二号”货运飞船是______的。飞船是通过______向地面传回信息的。飞船在上升过程中，是将燃料燃烧的化学能转化为______能，再转化为______能。
【答案】 静止 电磁波 内 机械
【解析】对接成功后，“天舟二号”货运飞船与“天和”核心舱以相同的速度一起运动，它们之间是相对静止的。
电磁波可以在真空中传播，飞船是通过电磁波向地面传回信息。
燃料燃烧时产生大量的热，将化学能转化为内能，使得飞船上升，机械能增大，所以上升过程是将燃料燃烧的化学能转化为内能，再转化为飞船的机械能。
5.（2021陕西） 2021年5月15日，“天问一号”着陆器成功降落在火星表面上。降落过程中着陆器与火星大气摩擦，防护罩温度______（选填“升高”“降低”或“不変”），机械能转化为______能。接着利用减速伞减速后抛去防护罩，再启动推力发动机向下喷气，如图所示，此过程中喷气对着陆器产生的作用力方向_______（选填“向上”或“向下”），使着陆器悬停在空中，寻找合适的位畳后降落。

【答案】 ①升高 ②内 ③向上
【解析】降落过程中着陆器与火星大气摩擦做功，将机械能转化为内能，自身内能增大，温度升高。
推力发动机向下喷气，物体间力的作用是相互的，喷气就对着陆器产生向上的作用力。
6.（2021长春）2021年6月17日，神州十二号载人飞船成功发射，并与我国空间站天和核心舱成功交会对接。对接后，载人飞船相对于核心舱是______的。航天员进驻空间站后通过______与地面指挥中心传递信息。空间站可以利用太阳能电池板获得能量，太阳能是太阳内部的氢原子核发生______（选填“裂变”或“聚变”）释放出的核能。
【答案】 静止 电磁波 聚变
【解析】如果一个物体的位置相对于参照物发生了变化，这个物体就是运动的，如果没有变化，它是静止的。神州十二号载人飞船成功发射，并与我国空间站天和核心舱成功交会对接。对接后，因载人飞船相对于核心舱的位置没有发生变化，载人飞船相对于核心舱是静止的。
地球和太空之间有真空，声音不能在真空中传播，而电磁波可在真空中传播，故航天员进驻空间站后通过电磁波与地面指挥中心传递信息。
原子核聚变和核裂变都能释放能量。太阳能是太阳内部的氢原子核发生聚变释放出的核能。
7. （2021福建）2021年5月30日，天舟二号货运飞船与天和核心舱实现自主快速交会对接。对接过程运用北斗系统完成远距离自主快速测定轨，其间信息的传递是依靠______实现的。天舟二号与天和核心舱形成结合体后一起运行，以天和核心舱为参照物，天舟二号是______的。
【答案】 电磁波 静止
【解析】电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播，所以我们利用电磁波来传递信息。
天舟二号与天和核心舱形成结合体后一起运行的过程中，它们之间没有位置上的改变，它们是相对静止的。
8.（2020宁夏）建设具有国际先进水平的空间站，解决较大规模的､长期有人照料的空间站应用问题，是我国载人航天工程“三步走”发展战略中第三步的任务目标｡2020年5月5日18时，长征五号B运载火箭在海南文昌首飞成功，正式拉开我国载人航天工程第三步任务的序幕｡如图所示，是火箭首飞时的情景∶该火箭起飞后，火箭相对于发射架是________的；地面控制中心通过_______波向它发出指令；火箭升空过程中，发动机的工作原理相当于四冲程内燃机的_______冲程｡此过程，火箭箭体与空气摩擦会发热，这是通过_______改变箭体的内能｡

【答案】 运动 电磁 做功 做功
【解析】火箭起飞后，火箭与发射架之间的位置发生变化，故火箭相对于发射架是运动的。
电磁波可以传递信息，地面控制中心通过电磁波向它发出指令。
火箭是利用自身携带的燃料（推进剂），在发动机中燃烧产生高温高压的燃气，故火箭发动机的工作原理相当于四冲程内燃机的做功冲程。
火箭箭体与空气摩擦会发热，这是通过做功改变箭体的内能｡
9.2020年6月23日上午，我国在西昌卫星发射中心，用长征三号乙运载火箭成功发射了北斗三号最后一颗全球组网卫星。火箭发射时发动机向地面喷火，火箭向上运动，这说明物体间力的作用是______的；如图所示，卫星展开的板状两翼将太阳能转化为电能，太阳能属于______（选填“一次能源”或“二次能源”）。

【答案】 相互 一次能源
【解析】火箭点火向下喷出气体，火箭向上运动，是因为气体也给火箭一个向上的力，说明物体间力的作用是相互的。
太阳能可以从自然界直接获取的能源，属于一次能源。
10. （2020山东东营）2020年6月23日，我国用长征三号乙运载火箭成功发射第55颗北斗导航卫星｡发射时，发射架下腾起大量的“白气”，它是由水蒸气发生_____（填写物态变化名称）现象形成的；地面指挥中心是通过______（选填“电磁波”或“超声波”）与运行的卫星联系的｡

【答案】 液化 电磁波
【解析】火箭发射架下建有大水池，让高温火焰喷到水中，通过水发生汽化来吸收大量的热；火箭升空瞬间，水蒸气遇到周围冷的空气就会发生液化，液化成小液滴，就形“白气”
地面指挥中心与卫星是通过电磁波通信的。
11. 2020年6月23日，北斗三号最后一颗全球组网卫星顺利进入预定轨道，发射任务取得圆满成功。此次发射的是北斗三号系统中最后一颗地球静止轨道卫星，卫星距离地面高约36000km。静止轨道卫星以地面为标准是静止的，以地心为标准是运动的，且24h绕地心转1周。这颗卫星在轨道上运行时，绕地心运动的速度约________km/h（结果保留小数点后1位），回传信息的无线电波到达地球表面的最短时间约______s。（地球半径约6400km，无线电波传播速度约3×108m/s，π取3.14）
【答案】 1.1×104 0.12
【解析】卫星在轨道上运行一周运动的距离为

运动速度为

回传信息的无线电波尚直线传播到达地球表面的时间最短，约为

12.（2020新疆）2020年5月5日，我国长征五号B运载火箭首飞成功，为我国空间站建设奠定了基础：

(1)长征五号B运载火箭穿越大气层时，火箭上部外壳——整流罩温度升高，其分子的动能_________（填“增大”或“减小”），其内能的改变是通过_________（填“做功”或“热传递”）的方式实现的。火箭发动机在没有空气的环境中_________（填“能”或“不能”）正常工作；
(2)未来两三年我国将完成中国空间站的建设。空间站运行时，其动力补充来源于_________次能源——太阳能。有阳光时，空间站利用光伏发电的功率为60 kW。1 h发电_________kW•h。空间站以7.8×103 m/s的速度运行一年，通过的路程为_________光年。
【答案】 (1)增大 (2)做功 (3)能 (4) 一 (5) 60 (6) 2.6×10-5
【解析】整流罩温度升高，分子热运动加剧，分子动能增大。
整流罩克服空气摩擦做功，是通过做功改变内能。
火箭发动机自带燃料和助燃剂，可以在真空中工作。
太阳能可直接获取利用，属于一次能源
1h发电
空间站以7.8×103 m/s的速度运行一年，通过的路程为
光年
三、综合应用题
1. （2021福建）2021年5月15日，搭载“祝融号”火星车的探测器天问一号经历“黑色九分钟”，从约2万千米/小时的速度降至0千米/小时，顺利着陆火星表面。天问一号在进入火星大气层以后首先借助火星大气，进行气动减速，这个过程要克服高温的影响。接着天问一号打开降落伞进行伞系减速，然后通过反推发动机向下喷气进行动力减速。在距离火星表面100米时，天问一号进入悬停阶段。然后缓速下降抵达火星表面。
（1）任选一个减速过程，写出其中所包含的一个物理知识；
（2）为什么天问一号可以在火星表面上方处于悬停状态？

【答案】（1）见解析；（2）天问一号受到平衡力的作用，处于平衡状态
【解析】（1）气动减速：受到大气摩擦力的作用；力可以改变物体的运动状态；减速过程中机械能转化为内能；伞系减速：受到大气的阻力作用；力可以改变物体的运动状态；减速过程中机械能转化为内能；动力减速：向下喷气对天问一号产生向上的反推力；力可以改变物体的运动状态；力的作用是相互的；减速过程中机械能转化为内能。
（2）天问一号受到喷气的反推力和受到火星的吸引力（“火星重力”）是一对平衡力，天问一号处于平衡状态，于是悬停在火星上方100米处。
2.（2020福建）如图所示，“玉免二号”月球车在月球表面留下属于中国的第一道印记。登月前，在水平地面上进行测试月球车匀速直线行驶90m用时30min，月球车的质量为135kg，车轮与地面接触的总面积为1.5×10-2m2，g取10N/kg。求：

(1)测试时，月球车行驶的速度；
(2)测试时，月球车对水平地面的压强；
(3)登月后，月球车在月球上的质量。
【答案】(1)0.05m/s；(2)9×104Pa；(3)135kg
【解析】(1)测试时，月球车行驶的速度
v==0.05m/s
(2)月球车受到的重力
G=mg=135kg×10N/kg=1350N
月球车对水平地面的压力
F=G=1350N
月球车对水平地面的压强
p==9×104Pa
(3)质量是物体的一种属性，与位置无关，登月后，月球车在月球上的质量不变，为135kg。
3．（2020齐齐哈尔）阅读短文，回答问题：
今年6月，我国在西昌卫星发射中心用长征三号运载火箭，成功地将北斗导航系统的最后一颗组网卫星送入太空，如图是长征三号运载火箭发射时的情景，火箭加速离开地面时，发出巨大的轰鸣声，拖着长长的橘红色火焰直奔天际。

北斗导航系统的最后一颗组网卫星准确进入轨道，并进行工作，标志着北斗导航系统可以成功为全球用户提供定位和导航服务。北斗导航系统中有地球同步卫星，地球同步卫星运行方向与地球自转方向相同，绕地球转动的周期跟地球自转周期相同。
地球同步卫星可以对所覆盖区域实现24小时不间断的卫星通信。其优点是：只要在卫星覆盖范围内，任何两点之间都可进行通信；不易受陆地灾害的影响；同时可在多处接收。
（1）火箭发射时，高温高压的燃气从尾部喷出，火箭获得上升的推力，这是利用了力的作用是　 　的。
（2）火箭加速离开地面的过程中，动能　 　，重力势能　 　。（均选填“减小”或“增大”）。
（3）地球同步卫星绕地球转动时，卫星的运动状态　 　（选填“不变”或“改变”）。
（4）卫星通信是通过　 　（选填“超声波”或“电磁波”）传递信息的。
【答案】（1）相互；（2）增大；增大；（3）改变；（4）电磁波
【解析】（1）火箭发射时，高温高压的燃气从尾部喷出，火箭对气体产生一个向下的力，气体对火箭产生一个向上的力，火箭获得上升的推力，这是利用了力的作用是相互的；
（2）火箭加速离开地面的过程中，质量不变，速度增大，动能增大；质量不变，高度增大，重力势能增大；
（3）地球同步卫星绕地球转动时，方向不断变化，卫星的运动状态改变。
（4）电磁波可以在真空中传播，卫星通信是通过电磁波传递信息的。
4. （2020山东潍坊）阅读短文，回答问题：
火星探测器“天问一号”
火星是太阳系中与地球最相似的行星，有大气，温度适宜，自转周期和地球相近，物体在火星表面受到的重力约为在地球表面重力的二分之一，人类对火星的探测具有重大的科学意义。
2020年4月24日，国家航天局宣布将我国火星探测任务命名“天问”，并将首个探测器命名“天问一号”。天问一号将一次性完成“绕、落、巡”三大任务，这在世界航天史上还没有先例。
“绕”，探测器经过7个月的长途飞行，预计明年2月抵达火星附近，之后沿椭圆轨道绕火星运动，实现火星的远、近火点环绕探测。离火星最近的点叫近火点，离火星最远的点叫远火点。

“落”，使探测器着陆火星表面将是一个更艰巨的挑战，需在7分钟内，使探测器的时速降至0。我国利用探月的技术积累，通过四个阶段来减速。第一阶段气动减速，给探测器来个急刹车；第二阶段降落伞减速，速度减至342km/h；第三阶段动力减速，探测器反推发动机点火工作，速度减至3.6m/s；第四阶段着陆缓冲，将探测器悬停在空中，对火星表面观察，寻找合适的位置着陆。
“巡”，当探测器到达火星后，放出巡视车，完成对火星表面的拍摄及土壤分析等工作，为下一步探测打好基础。
人类对于未知世界的好奇与探索从没有停息过，仰望璀璨星空，我们追梦不止！
(1)探测器沿椭圆轨道绕火星运动时，不受空气阻力，只发生动能和势能的相互转化。由近火点向远火点运动时，探测器的动能______，机械能______（选填“变大”、“变小”或“不变”）；
(2)探测器着陆前的降落伞减速阶段，速度减至______m/s；
(3)巡视器降落到火星表面后，巡视器对火星表面的压力和火星对巡视器的支持力______（选填“是”或“不是”）一对平衡力；
(4)在火星上重力与质量的比值为g火，探测器在火星上空悬停时其质量为m，反推发动机喷出的气体对探测器的作用力大小为______。
【答案】 (1)减小 不变 (2)95 (3)不是 (4)mg火
【解析】(1) 探测器由近火点向远火点运动时，不受空气阻力，只发生动能和势能的相互转化，探测器相对于火星的高度增加，重力势能变大，动能转化为重力势能，动能减小，机械能不变。
(2)由材料知，探测器着陆前的降落伞减速阶段，速度减至342km/h，合95m/s。
(3)巡视器降落到火星表面后，巡视器处于平衡状态，受力平衡，巡视器对火星表面的压力和火星对巡视器的支持力是一对相互作用力。
(4)在火星上重力与质量的比值为g火，探测器在火星上空悬停时其质量为m，探测器在火星上空悬停时受到的重力为
G火=mg火
反推发动机喷出的气体对探测器的作用力与探测器受到的重力相互平衡，故气体对探测器的作用力大小为
F= G火=mg火
5． 阅读短文回答问题：
嫦娥四号月背之旅
月球是地球的天然卫星，月球绕地球公转的周期与自转周期相同，所以月球总是同一面背对地球，这一面被称为月球背面。物体在月球上的重力只有地球上的。
月球背面与地球间的通讯是一个难题，为解决该问题，我国在2018年5月成功发射了人类史上首个月球信号中继卫星“鹊桥”（如图甲所示）。2018年12月8日，我国又将嫦娥四号探测器送入太空。嫦娥四号经历地月转移、近月制动、环月飞行和落月过程，最终在月球背面软着陆，成为人类史上首个着陆于月球背面的无人探测器。为避免嫦娥四号在着陆瞬间“闪着腰”，工作人员给它研制了4条强有力的“腿”，让它既能平稳着陆，又能有效“吸收”着陆时产生的冲击力，防止它携带的设备被震坏。在嫦娥四号的“腿”上，还“长着”脸盆一样的圆形“大脚掌”（如图乙所示）。“大脚掌”中央装有一个形如足弓的金属构件，可以有效分散冲击力。

甲 乙
嫦娥四号由着陆器与巡视器（即月球车，又称“玉兔二号”）组成，2019年1月3日，巡视器与着陆器成功分离，“玉兔二号”利用其底部6个带齿紋的轮子有效增大了与月面间摩擦，顺利在月背表面行驶。“玉兔二号”配有全景相机、红外成像光谱仪、测月雷达等科学探测仪器，总质量仅135kg，是世界上质量最小的月球车。
阅读短文，回答问题：
（1）“鹊桥”中继星在轨道上运行时，受到的力____（选填“是”或“不是”）平衡力；
（2）嫦娥四号探测器“腿”上的圆形“大脚掌”可______（选填“减小”或“增大”）对月面的压强；
（3）为增大与月面间的摩擦，“玉兔二号”采用的装置是______；
（4）月球车在月球上的重力为_______N。若“玉兔二号”每个轮子触月面积为100cm2，则“玉兔二号”对水平月面的压强为______Pa（地球上g取10N/kg）。
【答案】（1）不是；（2）减小；（3）带齿纹的轮子；（4）225N。3750
【解析】（1）“鹊桥”中继星在轨道上运行时不是直线运动，运动方向不断变化，也就是状态不断变化，所以受到的力不是平衡力；
（2）嫦娥四号探测器“腿”上的圆形“大脚掌”可以在压力一定的情况下，通过增大受力面积来减小对月面的压强；
（3）“玉兔二号”利用其底部6个带齿纹的轮子，可以增大与月面间摩擦；
（4）“玉兔二号”对水平月面的压力：F=G=mg=×135kg ×10N/kg =225N，
受力面积：S=6×100cm2=600cm2=0.06m2，
则“玉兔二号”对水平月面的压强：p===3750Pa。