3.6 制作“月球小车”（课时练习）科学教科版五年级上册

3.6 制作“月球小车” 一、选择题 1.小科设计的“月球小车”的材料造价是150元，这个价格是（ ）。 A．很准确的 B．估计的虚拟数据 C．制作完成后的真实数据 2.月球小车行驶颠簸严重，最有效的优化方法是（ ）。 A．加重车身 B．加宽车轮间距、降低重心 C．缩短车轴长度 3.月球表面没有空气，月球小车行驶时不会产生（ ）。 A．摩擦力 B．重力 C．空气阻力 4.设计月球小车车轮时，花纹很深是为了（ ）。 A．减小摩擦力 B．增大摩擦力 C．美观好看 5.学校科技节举办“未来月球车”模型设计大赛，参赛选手需要结合月球环境特点优化小车设计。下列设计方案中，为了适配月球崎岖地表、提升越障能力的是（ ）。 A．采用光滑塑料车轮，减轻车身重量 B．设计六轮独立驱动的行走结构 C．取消太阳能板，改用普通干电池供电 D．拆除导航相机，简化车身结构 二、判断题 6.制作“月球小车”时，我们要根据自己所学的运动和力的知识来制作。( ) 7.人们根据需要会设计各种动力的车辆来执行不同的任务。( ) 8.同一辆小车，在月球上比在地球上更容易推动。( ) 9.制作月球小车时，精简多余配件可以实现车身轻量化，适配月球低重力环境。( ) 10.普通小车和月球车都有车轮和车架等基础结构。( ) 三、综合题 11.月球表面布满疏松月壤、凹凸不平且无空气，昼夜温差极大。某科创小组为优化月球小车行驶性能，模拟月面环境开展探究实验，先后探究车轮接触面积和路面粗糙程度对小车行驶距离、行驶稳定性的影响，请结合实验完成下列问题。 【实验器材】同款简易月球小车、不同宽度车轮（接触面积不同）、平整光滑木板、铺有细沙的木板（模拟月壤路面）、刻度尺、计时器 【实验设计】实验均在同一水平桌面、同一初始推力下完成，每组实验重复3次，取平均值记录数据。 （1）探究“车轮接触面积对小车行驶距离的影响”时，改变的唯一变量是________，需要保持不变的条件有________、________（写出两点）。 （2）探究“路面粗糙程度对小车行驶稳定性的影响”时，不变的实验条件是________（选填序号：①车轮大小 ②路面材质 ③初始推力）。 （3）小组实验测得数据：相同推力下，宽车轮小车在细沙路面平均行驶距离32cm，窄车轮小车平均行驶距离26cm。据此可推测：在相同条件下，月球小车车轮接触面积越大，行驶距离越________。请结合摩擦力知识分析原因： 。 （4）对比实验发现：小车在光滑木板路面行驶平稳、几乎不打滑；在细沙模拟月壤路面容易打滑、车身轻微晃动。请从摩擦力角度解释月面小车容易打滑的原因，并说明该现象对月球小车行驶的弊端。 （5）组员小明做实验时，更换不同路面后，刻意用更大的推力推动小车，再记录行驶数据。请问小明的实验操作是否正确？为什么？ （6）结合本次实验结论和月球环境特点，针对月球疏松、易打滑的月壤路面，写出两条小车优化设计方案，并分别说明对应的实验原理。 参考答案 1、 选择题 1.【答案】B 【详解】车辆稳定性与重心高低和支撑面大小有关，重心越低、支撑面越大越不易倾倒。月球表面凹凸不平，优化小车需要提高稳定性以减少颠簸，加宽车轮间距增大了支撑面，降低重心提高了稳定性，加重车身不能有效改善稳定性，缩短车轴会减小支撑面加剧颠簸。故选B。 2.【答案】B 【详解】工程设计制作过程中，设计阶段计算的材料费用属于预算估算。题干表明小车处于“设计”阶段，尚未实际制作和购买材料，无法产生真实的最终花费数据，因此该价格是基于设计方案得出的估计值，属于模拟预算数据，而非制作完成后的真实结算数据，也难以做到非常精确。故选B。 3.【答案】C 【详解】空气阻力是物体在空气中运动时受到的阻碍作用。月球表面没有空气，小车行驶时无法与空气发生相互作用，因此不会产生空气阻力。小车与月球表面接触会产生摩擦力，月球对小车的吸引产生重力，这两者依然存在。故选C。 4.【答案】B 【详解】摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关，接触面越粗糙，摩擦力越大。车轮花纹很深增加了接触面的粗糙程度，能防止打滑，利于行驶，符合增大摩擦力的原理。故选B。 5.【答案】B 【详解】月球表面崎岖不平，沟壑与环形坑众多，六轮独立驱动的设计可以让每个车轮独立获取动力，即便单个轮子遇到障碍卡滞，其余车轮也能继续提供动力，大幅提升越障能力，适配月球复杂地表。A选项光滑车轮会降低在疏松月壤上的抓地力，反而不利于行进；C选项普通干电池容量有限，无法适配月球长周期的探测任务，且月球表面有充足的太阳能可以利用；D选项导航相机是月球车完成环境探测、路线规划、障碍规避的核心设备，不能拆除。故选B。 2、 判断题 6.【答案】√ 【详解】现实生活中存在多种多样的任务需求，例如运输货物、紧急救援或日常出行等。为了满足这些特定需求，人们会制造具有不同动力来源和功能的车辆，如燃油卡车用于重载运输，电动汽车用于环保出行，救护车用于医疗急救。车辆的设计与动力选择始终服务于实际应用场景，因此该说法符合事实。 7.【答案】√ 【详解】制作模型需要运用科学原理指导实践。月球小车的设计涉及动力提供与运动控制，离不开对力的作用效果及物体运动规律的理解。结合所学知识进行制作，才能保证小车顺利运行并达到设计要求。 8.答案】√ 【详解】物体受到的引力大小与所在星球有关，月球表面的引力约为地球的六分之一。同一辆小车在月球上的重量比在地球上轻，导致小车对地面的压力减小。推动小车时需要克服的摩擦力与压力有关，压力越小摩擦力越小，因此在月球上推动小车所需的力更小。 9.【答案】√ 【详解】月球表面重力较小且覆盖着松软的月壤，精简多余配件能有效减轻车身重量，降低行驶时的能量消耗，同时减小对月面的压强，防止陷入月壤中。轻量化设计优化了小车结构，使其更能适应月球低重力及复杂地表的探测环境，符合航天探测设备的设计原则。 10.【答案】√ 【详解】普通小车与月球车都属于车辆，车轮是它们实现移动的主要部件，车架则起到支撑和连接各部分组件的作用。虽然两者的使用环境和具体设计存在差异，但在基础结构组成上，都具备车轮和车架这些核心要素，因此题干描述正确。 3、 综合题 11.【答案】 （1）车轮接触面积；路面粗糙程度、初始推力（或小车自身重量） （2）①③ 解析：对比实验需遵循单一变量原则，探究单一因素影响时，只改变目标变量，其余所有条件保持一致，保证实验结果真实有效。 （3）远；车轮接触面积越大，小车与路面的受力面积分布更均匀，对月壤路面的压强更小，不易陷入路面，受到的阻力更小，因此行驶距离更远。 解析：窄车轮易陷入疏松月壤，行驶阻力大，耗能更多，行驶距离更短；宽车轮适配疏松月面，阻力更小，行驶性能更优。 （4）原因：疏松的月壤路面接触面松散、凹凸不平，小车车轮与路面的有效摩擦力较小；弊端：小车行驶时易打滑、车身不稳，无法精准行驶，还可能导致车轮磨损加快，影响行驶安全和续航。 （5）不正确。实验探究路面粗糙程度的影响时，必须保持初始推力一致，小明改变推力大小，出现两个变量，无法得出准确的实验结论，实验数据无效。 （6）①设计方案：给车轮加深防滑纹路；原理：增大接触面粗糙程度，提升车轮与月壤的摩擦力，防止打滑，提升行驶稳定性。 ②设计方案：采用大宽度、大接触面积车轮；原理：减小小车对月壤的压强，避免车轮陷入疏松月壤，减小行驶阻力，延长行驶距离。 （其他合理答案均可，如：增加车轮数量，增大整体接触面积，提升行驶平稳性） 学科网（北京）股份有限公司 $