(8分)如圖所示,在京昆高速公路266 km處安裝了一臺500萬像素的固定雷達測速儀,可以準確抓拍超速車輛以及測量運動車輛的加速度.若B為測速儀,A為汽車,兩者相距355 m,此時刻B發(fā)出超聲波,同時A由于緊急情況而急剎車,當B接收到反射回來的超聲波信號時,A恰好停止,且此時A、B相距335 m,已知聲速為340 m/s。

(1)求汽車剎車過程中的加速度;
(2)若該路段汽車正常行駛時速度要求在60km/h~110km/h,則該汽車剎車前的行駛速度是否合法?

(1)10m/s2 ;(2)=72km/h  ,合法。

解析試題分析:(1)根據(jù)題意,超聲波和汽車運動過程的示意圖,如圖所示。

設超聲波往返的時間為2t,汽車在2t時間內(nèi),剎車的位移為=20m
當超聲波與A車相遇后,A車繼續(xù)前進的時間為t,位移為=5m
則超聲波在2t內(nèi)的路程為2×(335+5)m=680m,
由聲速為340m/s,得t=1s,
解得汽車的加速度a="10" m/s2
(2)由A車剎車過程中的位移
解得剎車前的速度m/s=72km/h
車速在規(guī)定范圍內(nèi),是合法的。
考點:本題考查了運動學規(guī)律。

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(8分)一個可視為質(zhì)點的小球從水平地面的上方由靜止釋放,物體下落至碰地后第一次豎直反彈上升到最高點過程的加速度—時間圖像如圖所示。碰地時間很短,可忽略不計。求:

(1)試在圖中畫出1.5s內(nèi)物體運動的v-t圖像(只畫圖,不要求寫計算過程);
(2)與地面碰撞過程中的速度改變及1.5s內(nèi)物體的位移。

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如圖甲所示,質(zhì)量為m=1 kg的物體置于傾角為=37°的固定且足夠長的斜面上,對物體施以平行于斜面向上的拉力F,在t1=1 s時撤去拉力,物體運動的部分v­t圖象如圖乙所示.重力加速度g取10 m/s2。試求:

(1)拉力F的大。
(2)t="5" s時物體的速度v的大小.

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(12分)一物體以一定的初速度沖上一傾角為θ的斜面,結果最后靜止在斜面上,如下圖所示,在第1 s內(nèi)位移為6 m,停止運動前的最后1 s內(nèi)位移為2 m,求:

(1)在整個減速運動過程中質(zhì)點的位移大小;
(2)整個減速過程共用多少時間.

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(12分) 列車正以v0=30m/s的速度行駛,接到前方小站的請求在該站?1min,接一個危重病人上車.司機決定勻減速運動到小站,用時間50s。停車1min后列車又勻加速啟動,經(jīng)30s恢復到原來的速度行駛.試求列車進站和出站的加速度。

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我國某城市某交通路口綠燈即將結束時會持續(xù)閃爍3 s,而后才會變成黃燈,再在3秒黃燈提示后再轉為紅燈。2013年1月1日實施新的交通規(guī)定:黃燈亮時車頭已經(jīng)越過停車線的車輛可以繼續(xù)前行,車頭未越過停車線的若繼續(xù)前行則視為闖黃燈,屬于交通違章行為。(本題中的剎車過程均視為勻減速直線運動)
(1)若某車在黃燈開始閃爍時剎車,要使車在黃燈閃爍的時間內(nèi)停下來且剎車距離不得大于18 m,該車剎車前的行駛速度不能超過多少?
(2)若某車正以v0=15 m/s的速度駛向路口,此時車距停車線的距離為L=48.75 m,當駕駛員看到綠燈開始閃爍時,經(jīng)短暫考慮后開始剎車,該車在紅燈剛亮時恰停在停車線以內(nèi)。求該車駕駛員的允許的考慮時間。

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(10分)2003年低空跳傘運動正式登陸中國,2005年北京中央電視塔低空跳傘國際公開賽上,我國5名優(yōu)秀跳傘運動員跳下北京最具代表性的建筑物---中央電視塔,為北京市民帶來一場精彩絕倫的低空跳傘表演。比賽過程中每名參賽選手從距地面233m高的跳臺跳下,運動員離開跳臺在豎直方向作自由落體運動.運動一段時間后,打開降落傘,傘張開后運動員就以12.5 m/s2的加速度做勻減速運動,為了運動員的安全,要求運動員落地速度最大不超過5m/s,求:
(1)運動員打開降落傘前自由下落的最大距離為多少?
(2)運動員在在空中最短的運動時間為多少?

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(16分) 一個質(zhì)量m=0.1kg的正方形金屬框總電阻R=0.5Ω,金屬框放在表面絕緣且光滑的斜面頂端(金屬框上邊與AA′重合),自靜止開始沿斜面下滑,下滑過程中穿過一段邊界與斜面底邊BB′平行、寬度為d的勻強磁場后滑至斜面底端(金屬框下邊與BB′重合),設金屬框在下滑過程中的速度為v,與此對應的位移為s,那么v2—s圖象如圖所示,已知勻強磁場方向垂直斜面向上,g=10m/s2

⑴根據(jù)v2—s圖象所提供的信息,計算出斜面傾角θ和勻強磁場寬度d;
⑵金屬框從進入磁場到穿出磁場所用的時間是多少?
⑶勻強磁場的磁感應強度多大?

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(14分)某電視臺“快樂向前沖”節(jié)目中的場地設施如題圖所示,AB為水平直軌道,上面安裝有電動懸掛器,可以載人運動,水面上漂浮著一個半徑為R,角速度為ω,鋪有海綿墊的轉盤,轉盤的軸心離平臺的水平距離為L,平臺邊緣與轉盤平面的高度差為H.選手抓住懸掛器,可以在電動機帶動下,從A點下方的平臺邊緣處沿水平方向做初速度為零,加速度為a的勻加速直線運動.選手必須作好判斷,在合適的位置釋放,才能順利落在轉盤上.設人的質(zhì)量為m(不計身高大小),人與轉盤間的最大靜摩擦力為μmg,重力加速度為g.

(1)假設選手落到轉盤上瞬間相對轉盤速度立即變?yōu)榱,為保證他落在距圓心以內(nèi)不會被甩出轉盤,轉盤的角速度ω應限制在什么范圍?
(2)若已知H =" 5" m,L =" 8" m,a =" 2" m/s2,g =" 10" m/s2,且選手從某處C點釋放能恰好落到轉盤的圓心上,則他是從平臺出發(fā)后經(jīng)過多長時間釋放懸掛器的?
(3)若電動懸掛器開動后,針對不同選手的動力與該選手重力關系皆為F = 0.6mg,懸掛器在軌道上運動時存在恒定的摩擦阻力,選手在運動到上面(2)中所述位置C點時,因恐懼沒有釋放懸掛器,但立即關閉了它的電動機,則按照(2)中數(shù)據(jù)計算懸掛器載著選手還能繼續(xù)向右滑行多遠的距離?

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