17.一輛值勤的警車(chē)停在公路旁,當(dāng)交通警察發(fā)現(xiàn)從他旁邊以10m/s的速度勻速行駛的貨車(chē)嚴(yán)重超載時(shí),決定前去追趕,經(jīng)過(guò)5s后警車(chē)發(fā)動(dòng)起來(lái)做勻加速直線運(yùn)動(dòng),警車(chē)在追趕貨車(chē)過(guò)程中,兩車(chē)間的最大距離為75m,若警車(chē)的行駛速度不超過(guò)90km/h.求:
(1)警車(chē)勻加速直線運(yùn)動(dòng)中的加速度
(2)警車(chē)發(fā)動(dòng)后至少要經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間才能追趕上貨車(chē).

分析 貨車(chē)勻速運(yùn)動(dòng)在前面,警車(chē)從靜止開(kāi)始勻加速運(yùn)動(dòng)在后面追,剛開(kāi)始貨車(chē)的速度大于警車(chē)速度,故兩車(chē)之間的距離越來(lái)越大,當(dāng)兩車(chē)速度相等時(shí),位移最大,之后警車(chē)速度大于貨車(chē),兩車(chē)之間的距離逐漸減小直至追上.在此過(guò)程中注意,警車(chē)發(fā)動(dòng)的時(shí)間,貨車(chē)在做勻速運(yùn)動(dòng),而警車(chē)不能一直加速下去,當(dāng)速度達(dá)到90km/h時(shí)就不能增加了,而做勻速運(yùn)動(dòng).所以該題要先分析警車(chē)能不能在勻加速階段追上貨車(chē),若不能,則在勻速階段追上.當(dāng)警車(chē)追上貨車(chē)時(shí)兩車(chē)位移相等.

解答 解:(1)警車(chē)在追趕貨車(chē)過(guò)程中,當(dāng)兩車(chē)速度相等時(shí),它們的距離最大,設(shè)警車(chē)加速度為a,警車(chē)發(fā)動(dòng)后經(jīng)過(guò)時(shí)間t1達(dá)到貸車(chē)速度
對(duì)警車(chē):v=at1       
v2=2ax1       
對(duì)貨車(chē):x2=v(5+t1)                 
由題意有:x2-x1=75                   
由以上式子解得:a=2m/s2              
(2)設(shè)警車(chē)發(fā)動(dòng)后經(jīng)過(guò)時(shí)間t2達(dá)到最大速度
對(duì)警車(chē):vm=90km/h=25m/s          
vm2=2ax3       
x3=156.25m                  
vm=at2
t2=12.5s
對(duì)貨車(chē):x4=v(5+t2)                 
x4=175m
由于x4>x3,故警車(chē)還沒(méi)有追上貨車(chē),設(shè)接下來(lái)警車(chē)以vm追上貨車(chē)用時(shí)t3,則
x3+vmt3=vt3+x4
解得     t3=1.25s
警車(chē)發(fā)動(dòng)后追趕上貨車(chē)的時(shí)間t
t=t2+t3=13.75s
答:(1)(1)警車(chē)勻加速直線運(yùn)動(dòng)中的加速度為2m/s2;(2)警車(chē)發(fā)動(dòng)后要13.75s才能追上貨車(chē)

點(diǎn)評(píng) 兩物體在同一直線上運(yùn)動(dòng),往往涉及到追擊、相遇或避免碰撞等問(wèn)題,解答此類(lèi)問(wèn)題的關(guān)鍵條件是:①分別對(duì)兩個(gè)物體進(jìn)行研究;②畫(huà)出運(yùn)動(dòng)過(guò)程示意圖;③列出位移方程;④找出時(shí)間關(guān)系、速度關(guān)系、位移關(guān)系;⑤解出結(jié)果,必要時(shí)要進(jìn)行討論.這是一道典型的追擊問(wèn)題.要抓住速度、時(shí)間、位移之間的關(guān)系,必要時(shí)可以作出速度時(shí)間圖象幫助解題.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

7.小船要在平直河道中渡到對(duì)岸,河寬為300m,水流速度是6m/s(假設(shè)河兩邊的流速與河中央的流速一樣大),小船在靜水中的航速是10m/s.(cos53°=0.6,cos37°=0.8)求:
(1)要使小船渡河時(shí)間最少,渡河最短時(shí)間為多少?
(2)要使小船渡河航程最短,小船船頭方向與河岸上游的夾角為多少度?
(3)如果另一小船要在該河道渡河,該船在靜水中的航速是4.8m/s,要使渡河航程最短,該小船船頭方向與河岸上游的夾角為多少度?渡河最短航程為多少?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

8.如圖所示,質(zhì)量相同的兩個(gè)帶電粒子P、Q以相同的速度沿垂直于電場(chǎng)方向射入兩平行板間的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,P從兩極板正中央射入,Q從下極板邊緣處射入,它們最后打在同一點(diǎn)(重力不計(jì)),則從開(kāi)始射入到打到上極板的過(guò)程中(  )
A.它們運(yùn)動(dòng)的時(shí)間tQ=tP
B.它們運(yùn)動(dòng)的加速度aQ=aP
C.它們所帶的電荷量之比qP:qQ=1:2
D.它們的電勢(shì)能改變量之比△EP:△EQ=1:2

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

5.下列說(shuō)法正確的是( 。
A.研究蜜蜂飛行時(shí)翅膀的振動(dòng)特點(diǎn)時(shí),蜜蜂可以看做質(zhì)點(diǎn)
B.在研究冰面上旋轉(zhuǎn)的花樣滑冰運(yùn)動(dòng)員動(dòng)作時(shí),運(yùn)動(dòng)員不能當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)
C.某同學(xué)參加學(xué)校田徑運(yùn)動(dòng)會(huì)200m決賽中的位移大小等于路程
D.某中學(xué)每天早上開(kāi)始上課時(shí)間是8:00指的是時(shí)間

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

12.在“探究共點(diǎn)力合成”的實(shí)驗(yàn)中:
(1)有位同學(xué)認(rèn)為在此過(guò)程中必須注意以下幾項(xiàng),其中正確的是CD.
A.兩根細(xì)繩必須等長(zhǎng)
B.橡皮條應(yīng)與兩繩夾角的平分線在同一直線上
C.在使用彈簧秤時(shí)要注意使彈簧秤與木板平面平行
D.兩分力的大小應(yīng)該適當(dāng)大些
E.兩分力的夾角應(yīng)該取90°,以便計(jì)算
(2)有位同學(xué)做了一系列步驟,其中的兩個(gè)步驟是這樣做的:
①在水平放置的木板上固定一張白紙,把橡皮條的一端固定在木板上,另一端拴兩根細(xì)線,通過(guò)細(xì)線同時(shí)用兩個(gè)彈簧秤互成角度地拉橡皮條,使它與細(xì)線的結(jié)點(diǎn)達(dá)到某一位置O點(diǎn),在白紙上記下O點(diǎn)與兩根細(xì)線的方向;
②只用一個(gè)彈簧秤通過(guò)細(xì)線沿原來(lái)的方向(即兩個(gè)彈簧同時(shí)拉時(shí)橡皮條伸長(zhǎng)的方向)拉橡皮條,記下此時(shí)彈簧秤的讀數(shù)F′和細(xì)線的方向.
以上兩個(gè)步驟中均有疏漏或錯(cuò)誤,分別是
在①中還應(yīng)記下兩個(gè)彈簧秤的讀數(shù)F1與F2
在②中應(yīng)讓橡皮條伸長(zhǎng)到0點(diǎn).

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

2.關(guān)于曲線運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法正確的有( 。
A.做曲線運(yùn)動(dòng)的物體,加速度一定是變化的
B.加速度和速度數(shù)值均不變的運(yùn)動(dòng)是直線運(yùn)動(dòng)
C.做曲線運(yùn)動(dòng)的物體一定具有加速度
D.物體在恒力作用下,不可能做曲線運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

9.對(duì)于地球同步衛(wèi)星的認(rèn)識(shí),正確的是( 。
A.同步衛(wèi)星可在我國(guó)北京上空運(yùn)行,常用于我國(guó)的電視轉(zhuǎn)播
B.運(yùn)行的角速度大于地球自轉(zhuǎn)角速度
C.所有同步衛(wèi)星的軌道半徑都相同,它們均以第一宇宙速度運(yùn)行
D.相同質(zhì)量的同步衛(wèi)星比近地衛(wèi)星機(jī)械能大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

6.在測(cè)定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)中,備有下列器材:
①干電池E(電動(dòng)勢(shì)約為1.5V、內(nèi)電阻大約為1.0Ω)       
②電壓表V(0~15V)
③電流表A(0~0.6A、內(nèi)阻約0.1Ω)   
④電流表G(滿偏電流3mA、內(nèi)阻Rg=10Ω)
⑤滑動(dòng)變阻器R1(0~100Ω、1A)    
⑥滑動(dòng)變阻器R2(0~10Ω、10A)
⑦定值電阻R3=990Ω               
⑧開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干

(1)為了方便且能較準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量,其中應(yīng)選用的滑動(dòng)變阻器是R2(填“R1”或“R2”)
(2)請(qǐng)?jiān)趫D1線框內(nèi)畫(huà)出你所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖,并在圖中標(biāo)上所選用器材的符號(hào).
(3)如圖2為某一同學(xué)根據(jù)他設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案繪出的I1-I2圖線(I1為電流表G的示數(shù),I2為電流表A的示數(shù)),由圖線可求得被測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)E=1.46V,內(nèi)電阻r=0.84Ω.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

6.在上題中,若將一磁鐵緩慢或者迅速插到閉合線圈中的同一位置處,不發(fā)生變化的物理量是( 。
A.線圈的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)B.磁通量的變化率
C.感應(yīng)電流的電流強(qiáng)度D.流過(guò)導(dǎo)體橫截面的電量

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同步練習(xí)冊(cè)答案