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运动场上4×800m接力赛已进入了白热化阶段,甲、乙两队都已经是最后一棒。甲队员健步如飞,最大速度达=12m/s,乙队员也不甘落后奋力直追,可能是由于紧张,甲队员不小心将接力棒失落,回头拾起棒后,甲加速直追反超乙。现将甲的加速和减速过程都视为匀变速运动,且加速时的加速度大小=2m/s2,减速时的加速度大小=6m/s2,拾棒时的速度为零,不计棒脱手后的位移和拾棒动作所花的时间,问:(1)甲在返回拾棒过程中的最大速率为多少?
(2)甲因为拾棒而耽误了多少时间?
(3)若丢棒时甲领先乙△=8m,而距离终点=240m,乙的速度保持=10m/s,通过计算分析甲能否赢得比赛?

(1)6m/s(2)9s(3)甲能赢得比赛

解析试题分析:(1)丢棒后,甲先减速至零,其时间
位移
之后反向加速,再减速至零,设最大速度为vm,则有:,解得:vm=6m/s
(2)返回拾棒过程的时间为
再继续加速前进到达最大速度的过程中,其时间
位移
若是没丢棒,跑这段位移的时间
故耽误的时间为
(3) 从掉棒开始计时,甲到终点需要的时间= 29s
乙到终点需要的时间=32s
,说明最终甲能赢得比赛。
考点:匀变速运动的规律。

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(12分)汽车在平直公路上做初速度为零的匀加速直线运动。途中用了6s时间经过A、B两根电线杆。已知A、B间的距离为60m,车经过B时的速度为15m/s,求
(1)车经过A杆时的速度;
(2)车从出发运动到B杆所用的时间;
(3)出发点到A杆的距离。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(12分)如图所示,有一条沿顺时针方向匀速传送的传送带,恒定速度v=4 m/s,传送带与水平面的夹角θ=37°,现将质量m=1kg的小物块轻放在其底端(小物块可视作质点),与此同时,给小物块沿传送带方向向上的恒力F=10 N,经过一段时间,小物块上到了离地面高为=2.4 m的平台上。已知物块与传送带之间的动摩擦因数μ=0.5,(g取10 m/s2, sin37°=0.6,cos37°=0.8).

问:(1)物块从传送带底端运动到平台上所用的时间?
(2)若在物块与传送带达到相同速度时,立即撤去恒力F,计算小物块还需经过多少时间离开传送带以及离开时的速度?

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(14分)一辆值勤的警车停在公路边,当警员发现从他旁边以10m/s的速度匀速行驶的货车严重超载时,决定前去追赶,经过5.5s后警车发动起来,并以2.5m/s2的加速度做匀加速运动,但警车的行驶速度必须控制在90km/h 以内.问:
(1)警车在追赶货车的过程中,两车间的最大距离是多少?
(2)判定警车在加速阶段能否追上货车?(要求通过计算说明)
(3)警车发动后要多长时间才能追上货车?

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(9分)一玩具火车A的制动性能经如下测定:当它以0.2 m/s 的速度在水平平直轨道上行驶时,在制动后需要40 s才能停下.现这列玩具火车正以0.2 m/s的速度在水平轨道上行驶,在其前方60 cm处有另一玩具火车B正以0.04m/s 的速度在一旁的平行轨道上同向行驶.现对玩具火车A采取制动措施,问:两车是否会发生会车?如果能会发生几次会车?会车发生在什么时刻?

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(14分)2012年11月,我国舰载机在航母上首降成功。设某一载舰机质量为m = 2.5×104 kg,速度为v0=42m/s,若仅受空气阻力和甲板阻力作用,飞机将在甲板上以a0=0.8m/s2的加速度做匀减速运动,着舰过程中航母静止不动。
(1)飞机着舰后,若仅受空气阻力和甲板阻力作用,航母甲板至少多长才能保证飞机不滑到海里?
(2)为了让飞机在有限长度的跑道上停下来,甲板上设置了阻拦索让飞机减速,同时考虑到飞机尾钩挂索失败需要复飞的情况,飞机着舰时并不关闭发动机。图示为飞机勾住阻拦索后某一时刻的情景,此时发动机的推力大小为F = 1.2×105 N,减速的加速度a1=20m/s2,此时阻拦索夹角θ=106°,空气阻力和甲板阻力保持不变,求此时阻拦索承受的张力大小?

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如图所示,水平地面上方有一高度为H、上、下水平界面分别为PQ、MN的匀强磁场,磁感应强度为B。矩形导线框ab边长为l1,bc边长为l2,导线框的质量为m,电阻为R。磁场方向垂直于线框平面向里,磁场高度H> l2。线框从某高处由静止落下,当线框的cd边刚进入磁场时,线框的加速度方向向下、大小为;当线框的cd边刚离开磁场时,线框的加速度方向向上、大小为。在运动过程中,线框平面位于竖直平面内,上、下两边总平行于PQ。空气阻力不计,重力加速度为g。求:

(1)线框的cd边刚进入磁场时,通过线框导线中的电流;
(2)线框的ab边刚进入磁场时线框的速度大小;
(3)线框abcd从全部在磁场中开始到全部穿出磁场的过程中,通过线框导线横截面的电荷量。

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(10分)一个质点从静止开始做匀加速直线运动。已知它在第4s内的位移是14m。求:
(1)质点运动的加速度;
(2)它前进72m所用的时间。

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(16分)如图所示,轴与水平传送带重合,坐标原点在传送带的左端,传送带长,传送带右端点和竖直光滑圆轨道的圆心在同一竖直线上,皮带匀速运动的速度.一质量的小物块轻轻放在传送带上点,小物块随传送带运动到点后恰好能冲上光滑圆弧轨道的最高点点.小物块与传送带间的动摩擦因数,重力加速度.求:

(1)点的纵坐标
(2)若将小物块轻放在传送带上的某些位置,小物块均能沿光滑圆弧轨道运动(小物块始终在圆弧轨道运动不脱轨),求这些位置的横坐标范围.

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