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15.汽車以36km/h的速度在平直的公路上做勻速直線運(yùn)動,突然發(fā)現(xiàn)在他的正前方20m處有一輛自行車以5m/s的速度做同方向的勻速直線運(yùn)動,汽車立即關(guān)閉油門做加速度大小為5m/s2的勻減速直線運(yùn)動,問:
(1)汽車能否撞上自行車?若汽車不能撞上自行車,汽車與自行車間的最近距離為多少?
(2)若汽車司機(jī)的反應(yīng)時(shí)間為0.5s,則汽車減速時(shí),他們間距離至少多大不相撞?

分析 根據(jù)速度時(shí)間公式求出速度相等的時(shí)間,結(jié)合位移關(guān)系判斷兩車是否相撞.
反應(yīng)時(shí)間內(nèi)汽車做勻速直線運(yùn)動,減速后抓住速度相等時(shí),恰好不相撞,結(jié)合位移關(guān)系求出它們之間的最小距離即可知道距離多少不撞.

解答 解:(1)兩車速度相等經(jīng)歷的時(shí)間為:t0=v2v1a=5105=1s,
汽車的位移為:x1=v22v212a=521022×5=7.5m,
自行車的位移為:x2=v2t0=5×1m=5m,
因?yàn)閤1<x2+20m,所以汽車不能撞上自行車,汽車與自行車的最近距離為:
△x=x2+20-x1=5+20-7.5m=17.5m.
(2)若汽車司機(jī)的反應(yīng)時(shí)間為0.5s,則反應(yīng)時(shí)間內(nèi)汽車位移為:x0=v1△t=5m,
速度相等時(shí),汽車位移為:x1=x1+x0=12.5m
自行車位移為:x2=v2(△t+t0)=5×(0.5+1)=7.5m
要使它們不相撞,它們間的最小距離為:△x′=x′1-x′2=12.5-7.5=5m.
答:(1)汽車不能撞上自行車,它們間的最近距離為17.5m.
(2)它們間的距離至少為5m才不相撞.

點(diǎn)評 本題考查了運(yùn)動學(xué)中的追及問題,知道反應(yīng)時(shí)間內(nèi)汽車仍勻速運(yùn)動,關(guān)鍵抓住臨界狀態(tài),結(jié)合運(yùn)動學(xué)公式靈活求解,難度中等.

練習(xí)冊系列答案
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14.如圖所示,兩平行金屬板水平放置,板間存在著如圖所示的交變電場,極板長為L,板間距離為d,取豎直向上的方向?yàn)殡妶鰪?qiáng)度的正方向.一帶電量為q的正電荷從兩板正中間的位置由左側(cè)射入板間.初速度為v0,己知電荷所受電場力大小是其重力的2倍.重力加速度為g,且0時(shí)刻射入的粒子正好可從板間射出.求:

(1)兩板間距d應(yīng)滿足的條件;
(2)0時(shí)刻射入的粒子射出板間時(shí)的動能.

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15.假設(shè)某次閃電產(chǎn)生的電壓可等效為2.5×107V,電流可等效為2×105A,歷時(shí)1×10-3s,問:
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(2)這次閃電釋放的電能是多少?

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3.一半徑為R的14圓柱體放置在水平面上,圓柱體由折射率為3的透明材料制成.現(xiàn)有一束光線垂直于右側(cè)面且平行于桌面射到圓柱體表面上,折射入圓柱體后再從右側(cè)表面射出,如圖所示:已知入射光線與桌面的距離為32R,試作出相應(yīng)的光路圖,并求從右側(cè)面射出的光線打在桌面上形成的光斑與圓心O的距離.

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10.如圖所示,自斜面的頂點(diǎn)A以一定的初動能水平拋出一個(gè)質(zhì)量為m的小球,小球在運(yùn)動的過程中恰好通過B點(diǎn),使此小球帶上電荷量為q的正電荷,同時(shí)加上與△AOB平行的勻強(qiáng)電場,場強(qiáng)的方向如圖所示,現(xiàn)從A點(diǎn)以同樣的初動能沿某一方向拋出此帶電小球,該小球通過了B點(diǎn),到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的動能是初動能的5倍,求電場強(qiáng)度的大小.

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20.如圖所示,一質(zhì)量為m的帶電油滴以初動能Ek從一平行板電容器的兩個(gè)極板中央水平射入(極板足夠長),帶電油滴恰能沿圖中所示水平虛線(距兩板中間位置)通過電容器,板間距為d,兩極板與一直流電源相連,極板間電壓為U,現(xiàn)將下極板上移\fracmkmyk5n3,則( �。�
A.帶電油滴將向下偏轉(zhuǎn)
B.帶電油滴將繼續(xù)沿水平線運(yùn)動
C.帶電油滴最終運(yùn)動到極板時(shí)的動能大小為Ek+14mgd
D.帶電油滴最終運(yùn)動到極板時(shí)的動能大小為Ek+13mgd

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

7.如圖所示的平行板器件中,存在相互垂直的勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1=0.20T,方向垂直紙面向里,電場強(qiáng)度E1=1.0×105V/m,PQ為板間中線.緊靠平行板右側(cè)邊緣xOy坐標(biāo)系的第一象限內(nèi),有一邊界AO、與y軸的夾角∠AOy=45°,邊界線的上方有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度B2=0.25T,邊界線的下方有豎直向上的勻強(qiáng)電場,電場強(qiáng)度E2=5.0×105V/m.一束帶電荷量q=8.0×10-19C、質(zhì)量m=8.0×10-26Kg的正離子從P點(diǎn)射入平行板間,沿中線PQ做直線運(yùn)動,穿出平行板后從y軸上坐標(biāo)為(0,0.4m)的Q點(diǎn)垂直y軸射入磁場區(qū),多次穿越邊界線OA.求:

(1)離子第二次穿越邊界線OA時(shí)的速度;
(2)離子從進(jìn)入磁場到第二次穿越邊界線OA所需的時(shí)間;
(3)離子第四次穿越邊界線的位置坐標(biāo).

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4.如圖所示,將質(zhì)量為2kg的物體置于傾角為37°的斜面上,物體與斜面間的動摩擦因數(shù)為0.2,在與斜面平行的20N的拉力作用下,物體加速度的大小是2.4m/s2,方向?yàn)檠匦泵嫦蛏�;�?dāng)撤去外力F的瞬間,物體的加速度是7.6m/s2,方向?yàn)檠匦泵嫦蛳拢╣取10m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

5.航天員王亞平在運(yùn)行的天宮一號內(nèi)上了節(jié)物理課,做了如圖所示的演示實(shí)驗(yàn),當(dāng)小球在最低點(diǎn)時(shí)給它一初速度,小球能在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動,若把它帶回地面僅在重力場中,仍在最低點(diǎn)給它相同的初速度,則( �。�
A.小球仍能做勻速圓周運(yùn)動B.小球不可能做勻速圓周運(yùn)動
C.小球可能做完整的圓周運(yùn)動D.小球不可能做完整的圓周運(yùn)動

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