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高中物理
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综合题
1.
(2022高三上·青岛开学考)
2021年5月15日,我国“天问一号”探测器经过伞降、动力减速、悬停避障、缓降等一系列过程在火星乌托邦平原预定地点成功着陆,这种着陆方式具有可控、精确及选择性强等优势。相对于我国这种先进着陆方式,2012年美国发射的“机遇号”火星探测器则采用了气囊式着陆,该着陆方式存在着陆地点不可控、风险大等缺陷。图甲是“机遇号”火星探测器着陆时的画面,包裹着火星车的充气气囊高速到达火星表面,经过多次弹跳,最终在火星表面静止。这种着陆方式在着陆前的部分运动过程可简化为图乙所示,气囊在距火星表面H高处以某一初速度水平抛出,撞击火星表面后弹起,经过多次弹跳后最终静止。假设气囊每次撞击火星表面前后水平方向速度不变,竖直方向速度大小衰减
。已知火星表面重力加速度为
, 气囊总质量为m,空气阻力不计,求:
(1) 气囊第一次撞击火星表面过程损失的机械能
;
(2) 气囊第一次撞击火星表面后连续两次弹跳前进的距离
之比。
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