《2025年基础训练大象出版社九年级物理全一册教科版》

21. 我国首个火星探测器——“天问一号”在火星成功着陆,迈出了我国星际探测征程的重要一步。如图10-7所示,“天问一号”包括环绕器和着陆巡视器两部分。为了让着陆巡视器准确进入火星着陆轨道,首先需要环绕器在携带着陆巡视器的情况下进入着陆轨道。实施两器分离后,着陆巡视器则进入火星大气层,完成系列着陆动作；环绕器则需要迅速抬升轨道,再次进入环火轨道,成为着陆巡视器与地球的通信中继站,进行火星环绕探测,并及时将火星上的图片信息传回地球。

(1)环绕器能将图片信息传回到地球上,主要是因为电磁波能在真空中传播的特点。
(2)着陆巡视器上搭载的“祝融号”火星探测车的质量为240kg,如果火星对它表面物体的吸引力大约是地球对地面附近同一物体引力的$\frac{2}{5}$,求“祝融号”对火星表面的压力。($g$取10N/kg)
(3)若“祝融号”在火星表面匀速直线行驶,速度为200m/h,所受的阻力为车重的$\frac{1}{10}$,则“祝融号”行驶15min做了多少功？

答案：
(1) 真空
(2) 解：
火星对“祝融号”的引力为：
$F_G = m × \frac{2}{5}g = 240 \, kg × \frac{2}{5} × 10 \, N/kg = 960 \, N$
“祝融号”对火星表面的压力等于火星对它的引力，即：
$F = 960 \, N$
(3) 解：
“祝融号”行驶时间：
$t = 15 \, min = 0.25 \, h$
行驶距离：
$s = v × t = 200 \, m/h × 0.25 \, h = 50 \, m$
所受阻力：
$f = \frac{1}{10} × F_G = \frac{1}{10} × 960 \, N = 96 \, N$
由于匀速直线行驶，牵引力等于阻力，即：
$F_{牵} = f = 96 \, N$
所做功：
$W = F_{牵} × s = 96 \, N × 50 \, m = 4800 \, J$