搭載有“勇氣”號(hào)火星車的美國(guó)火星探測(cè)器，于北京時(shí)間2003年6月11日凌晨1時(shí)58分成功升空，經(jīng)過(guò)了206個(gè)晝夜長(zhǎng)達(dá)4億8千萬(wàn)公里漫長(zhǎng)的星際旅行，于北京時(shí)間2004年1月4日12時(shí)35分“勇氣”號(hào)火星車終于成功登陸在火星表面．
“勇氣”號(hào)離火星地面12m時(shí)與降落傘自動(dòng)脫離，被眾氣囊包裹的“勇氣”號(hào)下落到地面后又彈跳到15m高處，這樣上下碰撞了若干次后，才靜止在火星表面上．已知火星的半徑為地球半徑的二分之一，質(zhì)量為地球的九分之一（取地球表面的重力加速度為10m/s2，計(jì)算結(jié)果均取二位有效數(shù)字）．
（1）根據(jù)上述數(shù)據(jù)，火星表面的重力加速度是多少？
（2）若被眾氣囊包裹的“勇氣”號(hào)第一次碰火星地面時(shí)，其機(jī)械能損失為其12m高處機(jī)械能的10%，不計(jì)空氣的阻力，求“勇氣”號(hào)在12m高處的速度．
（3）已知“勇氣”號(hào)和氣囊的總質(zhì)量為200㎏，設(shè)與地面第一次碰撞時(shí)氣囊和地面的接觸時(shí)間為0.4s，求“勇氣”號(hào)和氣囊與火星碰撞時(shí)所受到的平均沖力．
（1）在星球表面處重力等于萬(wàn)有引力
＝mg，
可得
＝＝，
g火＝g地＝m/s2=4.44m/s
2．
（2）設(shè)探測(cè)器在12m高處向下的速度為v
0，則根據(jù)能量關(guān)系有
+mg火h1?mg火h2＝0.1×(+mg火h1)代入數(shù)據(jù)，解得v
0=6.5m/s
（3）設(shè)探測(cè)器與火星碰前瞬間的速度為v
1，反彈的速度為v
2，則根據(jù)勻變速運(yùn)動(dòng)的規(guī)律有
＝+2g火h1＝2g火h2規(guī)定向上為正，對(duì)探測(cè)器由動(dòng)量定理可得 （F-mg
火）t=mv
2-（-mv
1）
解以上各式，得 F=1.3×10
4N
答：（1）火星表面的重力加速度是4.44m/s
2．
（2）若被眾氣囊包裹的“勇氣”號(hào)第一次碰火星地面時(shí)，其機(jī)械能損失為其12m高處機(jī)械能的10%，不計(jì)空氣的阻力，則“勇氣”號(hào)在12m高處的速度為=6.5m/s．
（3）已知“勇氣”號(hào)和氣囊的總質(zhì)量為200㎏，設(shè)與地面第一次碰撞時(shí)氣囊和地面的接觸時(shí)間為0.4s，則“勇氣”號(hào)和氣囊與火星碰撞時(shí)所受到的平均沖力為1.3×10
4N．