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2013年12月2日,嫦娥三号探测器成功发射。“玉兔”登上了距离地球大约的月球表面,将开展探测:观天、看地、测月工作,它能够在自动导航系统的控制下行走,且每隔10秒向地球

题目详情

2013年12月2日,嫦娥三号探测器成功发射。“玉兔”登上了距离地球大约 的月球表面,将开展探测:观天、看地、测月工作,它能够在自动导航系统的控制下行走,且每隔10秒向地球发射一次信号。探测器上还装着两个相同的减速器(其中一个是备用的),这种减速器可提供的最大加速度为0.5m/s 2 。若某次探测器的自动导航系统出现故障,从而使探测器只能匀速前进而不再能自动避开障碍物。此时地球上的科学家必须对探测器进行人工遥控操作,已知电磁波在太空中传播速度为 。下表为控制中心的显示屏的数据:已知控制中心的信号发射与接收设备工作速度极快。科学家每次分析数据并输入命令需要3秒。问:(1)经过数据计算分析,你认为减速器是否执行了减速命令?(2)假如你是控制中心的工作人员,应采取怎样的措施?加速度需要满足什么条件?请计算说明。

收到信号时刻 与前方障碍物的距离(单位:米)

9时10分20秒 5.4

9时10分30秒 3.4

发射信号时刻 给减速器设定的加速度(单位:m/s 2

9时10分33 秒 0.1

收到信号时刻 与前方障碍物距离(单位:米)

9时10分40秒 1.4

▼优质解答
答案和解析
(1)没有执行命令(2)
设在地球和月球之间传播电磁波需要的时间为t0 从前两次收到的信号可知:探测器的速度 从后两次收到的信号可知探测器的速度 可见,探测器速度没有改变,并没有执行命令。则减速器出现故障。 (2)应启用另一个备用的减速器。再经过3秒分析数据和1秒接收时间,探测器在9时10分44秒执行命令。地面上的控制器9时10分40秒收到的信号,是探测器在9时10分39秒发出的,此时探测器与前方的障碍物的距离为1.4米,经历时间5秒后探测器距前方障碍物的距离为s=1.4-0.2×5=0.4(m)。 设定减速器的加速度为a 则有,可得: 即只要设定加速度,便可使探测器不与障碍物相碰。
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