(15分)2001年9月11日,美國(guó)遭受了歷史上規(guī)模最大、損失最為慘重的恐怖主義襲擊,恐怖分子劫持客機(jī)分別撞擊了紐約的“世貿(mào)大樓”和華盛頓的“五角大樓”。其中一架客機(jī)攔腰撞到世貿(mào)大樓的南部塔樓第60層地方,并引起巨大爆炸,大約1 h后,南部塔樓部分轟然倒塌(高約245 m),灰塵和殘骸四處飛濺,300多名救援警察和消防人員沒來(lái)得及逃生。

我們不妨設(shè)置一個(gè)情境:當(dāng)處于倒塌部分正下方的地面人員,看到一塊質(zhì)量約為4×103 kg的樓墻塊豎直倒下的同時(shí)到作出反應(yīng)開始逃離需0.2 s的時(shí)間,逃離的安全區(qū)域?yàn)殡x大廈100 m外(實(shí)際的安全區(qū)要更遠(yuǎn))。設(shè)該墜落塊與地面作用時(shí)間為0.05 s,不計(jì)空氣阻力,g取10 m/s2。求:

(1)地面人員要逃離大廈到安全區(qū)至少要以多大速度奔跑?(忽略人的加速時(shí)間,百米短跑世界記錄為9″79)

(2)該墜落塊對(duì)地產(chǎn)生的平均作用力多大?

(3)由于爆炸引起地表震動(dòng),設(shè)產(chǎn)生的縱波的傳播速率vP=9.1 km/s,橫波的傳播速率vs=3.1 km/s,設(shè)在某處的地震勘測(cè)中心記錄到兩種不同震感之間的時(shí)間間隔Δt0=5 s,那么觀測(cè)記錄者與震源之間的距離s為多少千米?

v=10.3 m/s F=5.64 s=23.1km

【解析】

試題解析:1.物體落地的時(shí)間h= 落地速度 地面人員逃離的時(shí)間 逃離速度聯(lián)立方程帶入數(shù)據(jù)解得t=7s v0=70m/s v=10.3 m/s

2.物體落地時(shí):平均加速度a= 由牛頓第二定律得 聯(lián)立方程解得F=5.64

3.縱波的傳到觀測(cè)者所用的時(shí)間橫波傳達(dá)觀測(cè)者所用的時(shí)間聯(lián)立方程解得s=23.1km

考點(diǎn):自由落體 牛頓第二定律

練習(xí)冊(cè)系列答案
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一物塊靜置于水平面上,現(xiàn)用一與水平方向成37°角的拉力F使物體開始運(yùn)動(dòng),如圖A.所示。其后一段時(shí)間內(nèi)拉力F隨時(shí)間變化和物體運(yùn)動(dòng)速度隨時(shí)間變化的圖像如圖B.所示,已知物塊的質(zhì)量為0.9kg,g=10m/s2。根據(jù)圖像可求得,物體與地面間的動(dòng)摩擦系數(shù)為___________,0~1s內(nèi)拉力的大小為_________N。(sin37°=0.6,cos37°=0.8)

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(1)(4分) 下列說(shuō)法正確的是 (填入正確選項(xiàng)前的字母。選對(duì)得4分,選不全得2分,錯(cuò)選或多選得0分)。

A.物體的內(nèi)能是物體所有分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和分子間的勢(shì)能之和

B.布朗運(yùn)動(dòng)就是液體分子或者氣體分子的熱運(yùn)動(dòng)

C.利用淺層海水和深層海水之間的溫度差制造一種熱機(jī),將海水的一部分內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能是可能的

D.氣體分子間距離減小時(shí),分子間斥力增大,引力減小

E.一定量的理想氣體,在壓強(qiáng)不變時(shí),分子每秒對(duì)器壁單位面積平均碰撞次數(shù)隨著溫度降低而增加

(2)(8分) 如圖,粗細(xì)均勻的彎曲玻璃管A、B兩端開口,管內(nèi)有一段水銀柱,中管內(nèi)水銀面與管口A之間氣體柱長(zhǎng)為lA=40cm,右管內(nèi)氣體柱長(zhǎng)為lB=39cm。先將口B封閉,再將左管豎直插入水銀槽中,設(shè)被封閉的氣體為理想氣體,整個(gè)過(guò)程溫度不變,若穩(wěn)定后進(jìn)入左管的水銀面比水銀槽水銀面低4cm,已知大氣壓強(qiáng)p0=76cmHg,求:

(i)A端上方氣柱長(zhǎng)度;

(ii)穩(wěn)定后右管內(nèi)的氣體壓強(qiáng)。

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科目:高中物理 來(lái)源:2014-2015學(xué)年廣東省深圳市高三第一次調(diào)研考試?yán)砭C物理卷(解析版) 題型:計(jì)算題

如圖甲所示,一滑塊隨足夠長(zhǎng)的水平傳送帶一起向右勻速運(yùn)動(dòng),滑塊與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2。一質(zhì)量m=0.05kg的子彈水平向左射入滑塊并留在其中,取水平向左的方向?yàn)檎较颍訌椩谡麄(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的v-t圖象如圖乙所示,已知傳送帶的速度始終保持不變,滑塊最后恰好能從傳送帶的右端水平飛出,g取10m/s2。

(1)求滑塊的質(zhì)量;

(2)求滑塊向左運(yùn)動(dòng)過(guò)程中與傳送帶摩擦產(chǎn)生的熱量;

(3)若滑塊可視為質(zhì)點(diǎn)且傳送帶與轉(zhuǎn)動(dòng)輪間不打滑,則轉(zhuǎn)動(dòng)輪的半徑R為多少?

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如圖,豎直放置的平行金屬板帶等量異種電荷,一不計(jì)重力的帶電粒子從兩板中問(wèn)以某一初速度平行于兩板射入,打在負(fù)極板的中點(diǎn),以下判斷正確的是( )

A.該帶電粒子帶正電

B.該帶電粒子帶負(fù)電

C.若粒子初速度增大到原來(lái)的2倍,則恰能從負(fù)極板邊緣射出

D.若粒子初動(dòng)能增大到原來(lái)的2倍,則恰能從負(fù)極板邊緣射出

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科目:高中物理 來(lái)源:2014-2015學(xué)年河南周口中英文學(xué)校高一上期第三次月考物理卷(解析版) 題型:選擇題

如圖所示,物體A在水平推力F的作用下靠墻保持靜止不動(dòng),下列說(shuō)法正確的是( )

A.由于物體A靜止,所以物體A受到靜摩擦力作用

B.物體受到靜摩擦力的大小與推力F成正比

C.物體受到靜摩擦力的大小與其重力相等

D.當(dāng)F減小時(shí),物體一定會(huì)下滑

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一根輕繩能承受的最大拉力為G,現(xiàn)將一重為G的物體系在繩的中點(diǎn),兩手先并攏分別握住繩的兩端,然后緩慢對(duì)稱左右分開若想繩子不斷,兩繩之間的夾角不能超過(guò)( )

A.45° B.60° C.120° D.135°

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科目:高中物理 來(lái)源:2014-2015學(xué)年浙江省衢州市五校高三上學(xué)期期中聯(lián)考物理卷(解析版) 題型:選擇題

如圖所示,在質(zhì)量為m的物體上加一個(gè)豎直向上的拉力F,使物體以加速度a豎直向上做勻加速運(yùn)動(dòng),若不計(jì)空氣阻力,下面說(shuō)法正確的是( )

A.若拉力改為2F,物體加速度為2a

B.若質(zhì)量改為m/2,物體加速度為2a

C.若質(zhì)量改為2m,物體加速度為a/2

D.若質(zhì)量改為m/2,拉力改為F/2,物體加速度不變

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科目:高中物理 來(lái)源:2014-2015學(xué)年重慶市高二上學(xué)期第三次月考物理卷(解析版) 題型:實(shí)驗(yàn)題

有一小燈泡上標(biāo)有“6 V 0.2 A”字樣,現(xiàn)要測(cè)量該燈泡的伏安特性曲線,有下列器材供選用:

A.電壓表(量程0~3 V,內(nèi)阻約為2.0 kΩ)

B.電壓表(量程0~15 V,內(nèi)阻約為3.0 kΩ)

C.電流表(量程0~0.6 A,內(nèi)阻約為2.0 Ω)

D.電流表(量程0~3 A,內(nèi)阻約為1.5 Ω)

E.滑動(dòng)變阻器(30Ω,2 A)

F.學(xué)生電源(直流,9 V)及開關(guān)、導(dǎo)線等.

(1)實(shí)驗(yàn)中所用的電壓表應(yīng)選 ,電流表應(yīng)選 .

(2)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖(要求電壓從零開始調(diào)節(jié))并連接實(shí)物圖。

(3)某同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)畫出了該小燈泡的伏安特性曲線(如圖所示),若用電動(dòng)勢(shì)為3 V、內(nèi)阻為2.5 Ω的電源給該小燈泡供電,則該小燈泡的實(shí)際功率是______ W.

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