问题 问答题

质量为100kg的“勇气”号火星车于2004年成功登陆在火星表面.若“勇气”号在离火星表面12m时与降落伞自动脱离,此时“勇气”号的速度为4

10
m/s.被气囊包裹的“勇气”号第一次下落到地面后又弹跳到18m高处,这样上下碰撞了若干次后,才静止在火星表面上.已知火星的半径为地球半径的0.5倍,质量为地球质量的0.1倍.若“勇气”号第一次碰撞火星地面时,气囊和地面的接触时间为0.7s.求(地球表面的重力加速度g=10m/s2,不考虑火星表面空气阻力)

(1)“勇气”号第一次碰撞火星地面前的速度v1

(2)“勇气”号和气囊第一次与火星碰撞时所受到的平均冲力F.

答案

(1)设火星表面的重力加速度为g',地球表面的重力加速度为g

由万有引力定律有:

GMm
R2
=mg

可得:

g′
g 
=
M
R2地
M
R2火
=
2
5

故:g′=

2
5
g=4m/s2

设探测器落地的速度为v1,则有:

1
2
mv02+mg′h1=
1
2
mv12

代入数据,解得:v1=16m/s

(2)反弹后,机械能守恒,有mg′h2=

1
2
mv22

解得v2=12m/s

设“勇气”号和气囊第一次与火星碰撞时所受到的平均冲力为F,

由动量定理得:

(F-mg′)t=m[v2-(-v1)]

代入数据,解得:N=4400N     

答:(1)“勇气”号第一次碰撞火星地面前的速度为16m/s;

(2)“勇气”号和气囊第一次与火星碰撞时所受到的平均冲力为4400N.

多项选择题
填空题

(19分)实验室里有一瓶KCl与CaCl2的固体混合物,通过下面实验可确定该混合物中KCl和CaCl2的质量比,也可制得纯净的KCl,根据实验步骤填写下列空白:

  (1) 某学生用已知质量y克的表面皿,准确称取W克样品,他在托盘天平的右盘放入(W+y)克砝码,在左盘的表面皿中加入样品,这时指针偏向右边,如下图示。请补完整后面的操作是_______。

(2)滤液中加入的B物质是_______,应该加

入过量B物质,理由是_____。

(3)过滤得到沉淀C时,为检验沉淀是否洗净,

应用蒸馏水多次洗涤后,在最后几滴滤出

液中加入______,若______,表示沉淀已洗净。

(4)配制100mL0.20mol·L-1的KCl溶液:某学生用托盘天平将准确称取的(A)1.500gKCl固体放入烧杯中,加入(B)约30mL蒸馏水,用玻璃棒搅拌使其溶解,冷却到室温后,(C)将KCl溶液由烧杯小心倒入100mL容量瓶(不漏液)中,(D)然后往容量瓶中加蒸馏水,直到液面接近标线1—2cm处,摇匀并静置几分钟后,改用胶头滴管加蒸馏水,(E)使溶液凹面最低点恰好与刻度相切,把容量瓶盖盖好,振荡摇匀后装瓶。该学生操作中错误的是_____(填写编号)。

(5)下面哪些操作会导致所配的100mL0.20mol·L-1的KCl溶液浓度降低_________。

(A)容量瓶用蒸馏水洗涤三次直到洗净

(B)称量KCl固体时将砝码放在左盘

(C)未洗涤转移KCl溶液的烧杯

(D)转移KCl溶液时有KCl溶液溅出

(E)定容时仰视刻度线