5．為了安全，在公路上行駛的汽車之間應(yīng)保持必要的距離．我國(guó)公安部門規(guī)定：高速公路上行駛汽車的安全距離為200m，若某型號(hào)小汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為60kW，汽車和駕駛員的總質(zhì)量為1.2×103kg，g取10m/s2．求：
（1）若該車在水平筆直的高速公路上以額定功率行駛時(shí)所受阻力為車重的0.15倍，當(dāng)汽車速度達(dá)到20m/s時(shí)的加速度大小是多少？
（2）駕駛此型號(hào)汽車以不超過120km/h的速度在高速公路上勻速行駛，當(dāng)發(fā)現(xiàn)危險(xiǎn)汽車緊急剎車時(shí)的最大制動(dòng)力為4×103N，駕駛員的反應(yīng)時(shí)間一般不超過0.70s．試通過計(jì)算駕駛員從發(fā)現(xiàn)危險(xiǎn)到車停止行駛的位移來說明安全距離規(guī)定為200m的合理性．

分析 （1）由牛頓第二定律及功率公式可求得加速度；
（2）由牛頓第二定律明確剎車過程的加速度，再由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可求得剎車距離，即可明確安全距離．

解答 解：（1）設(shè)速度達(dá)到20m/s時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)牽引力為F1，汽車加速度大小為a1，
由牛頓第二定律有：F1-f=ma1…①
又P額=F1v1…②
由①②并代入數(shù)據(jù)得：${a_1}=1.0m/{s^2}$
（2）當(dāng)出現(xiàn)危險(xiǎn)時(shí)，汽車剎車，設(shè)加速度大小為a2，剎車距離為x2，反應(yīng)時(shí)間內(nèi)行駛距離為x1
由牛頓第二定律有：f'=ma2…③
汽車剎車滑行過程：$v_0^2=2{a_2}{x_2}$…④
汽車在司機(jī)反應(yīng)時(shí)間內(nèi)行駛的距離為：x1=v0t0…⑤
由③④⑤聯(lián)立得汽車與前車保持的最小距離為：x=x1+x2=190m
因?yàn)閤＜200m所以安全距離的規(guī)定合理
答：（1）當(dāng)汽車速度達(dá)到20m/s時(shí)的加速度大小是1m/s2；
（2）因?yàn)閤＜200m所以安全距離的規(guī)定合理

點(diǎn)評(píng) 本題考查牛頓第二定律及運(yùn)動(dòng)學(xué)公式的應(yīng)用，要注意正確分析物體的受力情況，再通過對(duì)運(yùn)動(dòng)過程的分析解答．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

15．跳高運(yùn)動(dòng)員在起跳過程中，下列敘述正確的是（　�。�
A．運(yùn)動(dòng)員對(duì)地面的壓力大于地面對(duì)運(yùn)動(dòng)員的彈力
B．地面對(duì)運(yùn)動(dòng)員的彈力大于運(yùn)動(dòng)員對(duì)地面的壓力
C．運(yùn)動(dòng)員對(duì)地面的壓力大于運(yùn)動(dòng)員的重力
D．地面對(duì)運(yùn)動(dòng)員的彈力等于運(yùn)動(dòng)員對(duì)地面的壓力

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

16．一物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，某時(shí)刻速度的大小是4m/s，1s后的速度大小變成了10m/s，在這1s內(nèi)該物體的（　�。�
A．加速度的大小是6m/s2B．加速度的大小是14 m/s2
C．平均速度一定是7m/sD．位移的大小是14m

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

13．如圖所示，用鋁制成?型框，將一質(zhì)量為m的帶電小球用絕緣細(xì)線懸掛在框的上方，使整體在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中沿垂直于磁場(chǎng)的方向向左以速度v勻速運(yùn)動(dòng)，懸掛拉力為F，則（　�。�
A．F=mgB．F＞mgC．F＜mgD．無法判斷

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

20．一個(gè)很小的小球帶有電量Q，在距離球心30cm處的A點(diǎn)放了一個(gè)試探電荷q=-1×10-10C，q 受到的電場(chǎng)力為1×10-8N，方向指向球心．求：
（1）A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)的大小和方向；
（2）如果從A點(diǎn)取走q，A點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小和方向；
（3）把q放在離球心60cm處的B點(diǎn)，所受的電場(chǎng)力等于多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

10．如圖所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)只存在于兩平行板之間，現(xiàn)有質(zhì)量為m、電荷量為e的電子從左側(cè)兩板中間O點(diǎn)處平行于板面射入，已知板長(zhǎng)為L(zhǎng)，兩板間距離為2L，求：
（1）從兩平行板右端射出，則電子速度的取值范圍為多少？
（2）從兩平行板左端射出，則電子速度的取值范圍為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

17．如圖所示，質(zhì)量為m1=1.2kg的物體甲通過三段輕繩懸掛，三段輕繩的結(jié)點(diǎn)為O．輕繩OB水平且B端與放置在水平面上的質(zhì)量為m2的物體乙相連，輕繩OA與豎直方向的夾角θ=37°，物體甲、乙均處于靜止?fàn)顟B(tài)．重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，求：
（1）輕繩OA、OB受到的拉力；
（2）若物體乙的質(zhì)量m2=4kg，物體乙與水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.3，則物體乙受到的摩擦力多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

14．（1）在“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)步驟分別為：
A．拉住紙帶，將小車移到靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處，先接通電源，再放開紙帶
B．將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在平板上，并接好電源
C．把一條細(xì)繩拴在小車上，細(xì)繩跨過定滑輪，下面吊著適當(dāng)重的鉤碼，調(diào)整滑輪的高度，使細(xì)繩與平板平行
D．?dāng)嚅_電源，再取下紙帶
E．將紙帶固定在小車尾部，并穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔
F．?dāng)嚅_電源，整理好器材
G．換上新紙帶，重復(fù)操作兩次
請(qǐng)把合理順序的序號(hào)填寫在橫線上：BECADGF．
（2）圖為某組同學(xué)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的小車帶動(dòng)紙帶通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，打出的部分計(jì)數(shù)點(diǎn)如圖所示．每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出來，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的是50Hz的低壓交流電．（結(jié)果均保留兩位小數(shù)）

①求打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打“2”時(shí)，小車的速度v2=0.49m/s．
②小車的加速度大小為0.88m/s2
③請(qǐng)你依據(jù)本實(shí)驗(yàn)原理推斷第7計(jì)數(shù)點(diǎn)和第8計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離大約是9.74cm．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

15．質(zhì)量為2×103kg，發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率為80kW的汽車在平直公路上行駛；若汽車所受阻力大小恒為4×103 N，則下列判斷中正確的有（　�。�
A．汽車的最大動(dòng)能是4×105 J
B．汽車以加速度2 m/s2勻加速啟動(dòng)，啟動(dòng)后第2秒末時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際功率是32 kW
C．汽車以加速度2 m/s2做初速度為0的勻加速運(yùn)動(dòng)中，達(dá)到最大速度時(shí)摩擦力做功為4×105 J
D．若汽車保持額定功率啟動(dòng)，則當(dāng)汽車速度為5 m/s時(shí)，其加速度為6 m/s2

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