1、计算题 某城市交通部门规定汽车在市区某些街道行驶速度不超过36 km/h,一辆汽车在该水平路段急刹车时车轮抱死,沿直线滑行一段距离后停止,交警测得车轮在地面上滑行的轨迹长s="10" m,从手册中查出该车车轮与地面间的动摩擦因数μ=0.72,g取10 m/s2.
(1)请你通过计算判断汽车是否超速行驶;
(2)目前,有一种先进的汽车制动装置,可保证车轮在制动时不被抱死,使车轮仍有一定的滚动,安装了这种防抱死装置的汽车,在紧急刹车时可获得比车轮抱死更大的制动力,从而使刹车距离大大减小,假设汽车安装防抱死装置后刹车制动力恒为F,驾驶员的反应时间为t,汽车的质量为m,汽车刹车前匀速行驶的速度为v,试推出驾驶员发现情况后,紧急刹车时的安全距离x的表达式.
参考答案:见解析
本题解析:(1)汽车刹车且车轮抱死后,汽车受滑动摩擦力做匀减速运动.汽车的加速度a=μg
因0-v02=-2as,所以v0="12" m/s>10 m/s可知此汽车超速.
(2)刹车距离由两部分组成,一是司机在反应时间内汽车行驶的距离x1,二是刹车后匀减速行驶的距离x2,则x=x1+x2=vt+
? a=F/m
则x=vt+
.
本题难度:一般
2、简答题 如图所示,质量m=2kg的物体静止于水平地面的A处.现用大小F=30N的水平拉力拉此物体,经t0=2S拉至B处.已知A、B间距L=20m,已知g=10m/S2,求:
(1)物体与地面间的动摩擦因数;
(2)为了使物体从A处由静止开始运动并能到达B处,求力F作用的最短时间t;
(3)有些同学觉得:要使物体从A处由静止开始运动并能到达B处,力F的大小和最短作用时间t之间存在一定的关系.某同学猜想:力F越大,所用时间t越短,故二者之间成反比关系.请你用所学物理知识判断该同学所得结论是否正确.
参考答案:(1)物体在水平地面上从A向B点做匀加速过程中,可知:L=12at20
对物体进行受力可得:
F-f=ma1?
N=mg? 且f=μN?
解得:μ=0.5?
(2)对物体在加速阶段:F-f=ma1?
且?v=a1t
x1=12a1t2
在减速阶段:f=ma2
且0-v2=-2a2x2?
又知,L=x1+x2
解得:t=2
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 不定项选择
做匀变速直线运动的质点,第3s内的位移是10m,则前5s内的位移( ? )
A.一定是50m
B.一定不是50m
C.可能是50m,也可能不是50m
D.只有初速度为零时才是50m
参考答案:A
本题解析:
本题难度:简单
4、选择题 某质点的位移随时间的变化规律的关系是:x=4t-1.5t2,x与t的单位分别为m和s,则质点的初速度与加速度分别为( )
参考答案:
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 某物体做直线运动的v-t图象如图所示,由图可知( )
A.物体做匀加速直线运动
B.物体的加速度大小为1m/s2
C.物体在第二秒末的速度大小为3m/s
D.物体在前4s内的位移大小为12m