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高中物理
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综合题
1.
(2021高一下·大埔月考)
“嫦娥五号”于2020年11月24日在海南文昌发射中心成功发射,携带月壤采样于12月17日成功返回,开启了我国对月球的进一步探测工程。在此之前,科技人员反复进行了多次模拟试验以应对各种可能的异常情况。在模拟实验中月球探测器(如图)能够在自动导航系统的控制下行走,且每隔10s向地球发射一次无线电信号。探测器上还装有两套相同的使探测器获得加速度的装置(简称减速器,其中一个备用)。某次试验中探测器的自动导航系统出现故障,从而使探测器只能匀速直线前进而不能自动避开障碍物,此时地面控制人员就需要进行人工遥控操作。下表为地面操控中心显示屏上的部分数据:已知月球距地球约为r = 3.0 × 10
5
km,控制中心接收到信号到控制人员发出指令最少需要Δt = 3s时间。前方障碍物相对探测器极大,可将该情况简化为探测器正垂直驶向无限大的障碍物(如图)。
回答以下问题:
(1) 通过对显示屏上的数据分析,你认为减速器是否执行了9:10:33发出的减速指令?
(2) 分析说明为避免本次碰撞,在加速度大小相同的情况下,发出哪种指令更安全?
①做匀速圆周运动②做匀减速直线运动
(3) 若你是控制中心人员,在9:10:40接收到信号后,应该怎么做?若发出指令②,给减速器设定的加速度需要满足什么条件?
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