【题目】(13分)小轿车以20 m/s的速度在平直公路上匀速行驶,司机突然发现正前方有个收费站,若司机刹车使车匀减速恰好停在缴费窗口,缴费后匀加速到20 m/s后继续匀速前行。已知小轿车刹车时的加速度大小为2 m/s2,停车缴费所用时间为30 s,启动时加速度为1 m/s2。
(1)司机从开始刹车到恢复原速所需时间为多少?这一过程通过的位移是多少?
(2)因国庆放假期间,全国高速路免费通行,小轿车可以不停车通过收费站,但要求轿车通过收费窗口前9 m区间速度不超过6 m/s,则国庆期间该小轿车应离收费窗口多远处开始刹车?因不停车通过最多可以节约多少时间?
【答案】(1)60 s,300 m(4分) (2)100 m,36.6 s(9分)
【解析】(1)刹车减速时间(1分)
重新启动加速的时间(1分)
所以司机从开始刹车到恢复原速所需时间t=t1+t0+t2=60 s(1分)
这一过程通过的位移(1分)
(2)轿车应该在收费窗口前9 m处将速度减为v1=6 m/s
减速位移(1分)
所以轿车应离收费窗口91 m+9 m=100 m处开始刹车(1分)
若不停车收费则在窗前处开始刹车(1分)
减速时间(1分)
匀速运动的时间(1分)
经过窗口后加速到20 m/s所用时间(1分)
加速运动的位移(1分)
若不停车经过窗口前100 m到窗口后200 m的总时间(1分)
所以不停车通过可以节约的时间Δt=t–t′=36.6 s(1分)
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【题目】小球A从地面以初速度vA=12m/s竖直上抛,同时将小球B从A球正上方以初速vB=8 m/s竖直上抛。忽略空气阻力,已知 .
(1)若B的抛出点距地面的高度h=4m,求两球的相遇点距地面的高度;
(2)要使两球在落地前相遇,求B的抛出点距地面的高度h的最大值。
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【题目】关于晶体和非晶体,下列说法正确的是( )
A. 有规则的几何外形的固体一定是晶体
B. 晶体在物理性质上一定是各向异性的
C. 晶体熔化时具有一定的熔点,所以晶体熔化时内能不变
D. 晶体和非晶体在适当的条件下是可以相互转化的
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【题目】动车把动力装置分散安装在每节车厢上,使其既具有牵引动力,又可以载客,而动车组就是几节自带动力的车厢(动车)加几节不带动力的车厢(拖车)编成一组而成的.若动车组在匀加速运动过程中,通过第一个60 m所用的时间是10 s,通过第二个60 m所用的时间是6 s.则 ( )
A.动车组的加速度为1 m/s2,接下来的6 s内的位移为78 m
B.动车组的加速度为0.5 m/s2,接下来的6 s内的位移为78 m
C.动车组的加速度为0.5 m/s2,接下来的6 s内的位移为96 m
D.动车组的加速度为1 m/s2,接下来的6 s内的位移为96 m
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【题目】某电视剧制作中心要拍摄一个特技动作,要求特技演员从31.25m高的大楼楼顶自由下落到行驶的汽车上。若演员开始下落的同时,汽车从30m远处由静止向楼底先匀加速运动2s,再匀速行驶到楼底,为保证演员能安全落到汽车弹簧垫上。(不计空气阻力,人和汽车可视为质点,g=10 m/s2)求:
(1)汽车经多长时间到达楼底;
(2)汽车加速度的大小。
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【题目】如图所示,左侧有一个竖直放置的超导体圆环,O点为圆环的圆心,右侧有一条形磁铁。一开始圆环中没有电流,条形磁铁由静止沿轴线向左加速运动,当N极到达圆心O所在位置时,突然静止不动。下列说法正确的是()
A. 条形磁铁运动的过程中,线圈中有逆时针电流(从左向右看)
B. 条形磁铁N极运动到O点静止瞬间,线圈中的电流消失
C. 条形磁铁运动的过程中,线圈对条形磁铁有向右的作用力
D. 条形磁铁运动的过程中,条形磁铁对线圈始终没有作用力
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【题目】(10分)某同学做“测匀变速直线运动的加速度”的实验装置如图所示。一小车放在水平长木板上,左侧拴有一细软线,跨过固定在木板边缘的滑轮与一重物相连,小车右侧与穿过电火花计时器的纸带相连,在重物牵引下,小车在木板上向左运动。电火花计时器所用的交流电频率为50 Hz。
(1)实验中,除电火花计时器(含纸带、墨粉纸)、小车、长木板、导线、细线及开关外,在下面的仪器和器材中,必须使用的有_________。(填选项代号)
A.电压为4~6 V的50 Hz交流电源
B.电压为220 V的50 Hz交流电源
C.刻度尺
D.停表
E.天平
F.重锤
(2)该同学进行了以下实验操作步骤,其中错误的步骤是_________。
A.将打点计时器固定在长木板有滑轮一端,并接好电路
B.将纸带固定在小车尾部,并穿过打点计时器的限位孔
C.把一条细绳拴在小车上,细绳跨过定滑轮,下面吊着重锤
D.拉住纸带,将小车移到靠近打点计时器的一端后,放开纸带,再接通电源
(3)如图所示,电火花计时器在纸带上打出一些计数点,相邻的两计数点间还有4个点没画出,根据纸带可以计算各点的瞬时速度及小车加速度。打第2点时小车的瞬时速度v2=________m/s,小车的加速度a=_______m/s2。(结果保留三位有效数字)
(4)另一同学利用如图所示的装置测定气垫导轨上滑块运动的加速度,滑块上安装了宽度为d的遮光板。滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门A、B,配套的数字毫秒计(未画出)记录了遮光板通过第一个光电门A的时间为Δt1,则滑块通过第一个光电门的速度vA=________。若已知滑块通过两光电门的速度分别为vA、vB,两光电门A、B间距离为L,则滑块的加速度α=_________。
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【题目】如图所示,某极地卫星的运行轨道平面通过地球的南北两极(轨道可视为圆轨道),若已知该卫星从地球上北纬30°的正上方,按图示方向第一次运行至南纬60°正上方时所用时间为t,地球半径为R(地球可看作均匀球体),地球表面的重力加速度为g,引力常量为G,下列物理量正确的是( )
A. 卫星运动的周期为 B. 卫星的向心加速度
C. 地球的质量 D. 卫星距离地面的高度
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【题目】如图所示,装置由一理想弹簧发射器及两个轨道组成.其中轨道Ⅰ由光滑轨道AB与粗糙直轨道BC平滑连接,高度差分别是h1=0.20 m、h2=0.10 m,BC水平距离L=1.00 m.轨道Ⅱ由AE、螺旋圆形EFG和GB三段光滑轨道平滑连接而成,且A点与F点等高.当弹簧压缩量为d时,恰能使质量m=0.05 kg的滑块沿轨道Ⅰ上升到B点;当弹簧压缩量为2d时,恰能使滑块沿轨道Ⅰ上升到C点.(已知弹簧弹性势能与压缩量的平方成正比,g=10 m/s2)
(1)当弹簧压缩量为d时,求弹簧的弹性势能及滑块离开弹簧瞬间的速度大小;
(2)求滑块与轨道BC间的动摩擦因数;
(3)当弹簧压缩量为d时,若沿轨道Ⅱ运动,滑块能否上升到B点?请通过计算说明理由。
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