如圖1所示,在成都天府大道某處安裝了一臺500萬像素的固定雷達(dá)測速儀,可以準(zhǔn)確抓拍超速車輛以及測量運(yùn)動車輛的加速度.一輛汽車正從A點(diǎn)迎面駛向測速儀B,若測速儀與汽車相距355m,此時測速儀發(fā)出超聲波,同時車由于緊急情況而急剎車,汽車運(yùn)動到C處與超聲波相遇,當(dāng)測速儀接受到發(fā)射回來的超聲波信號時,汽車恰好停止于D點(diǎn),且此時汽車與測速儀相距335m,忽略測速儀安裝高度的影響,可簡化為如圖2所示分析(已知超聲波速度為340m/s,).
(1)求汽車剎車過程中的加速度a;
(2)此路段有80km/h的限速標(biāo)志,分析該汽車剎車前的行駛速度是否超速?精英家教網(wǎng)
分析:(1)由勻變速運(yùn)動的位移公式求出汽車的位移,應(yīng)用勻速運(yùn)動的位移公式求出超聲波的傳播時間,然后求出汽車的加速度;
(2)由勻變速運(yùn)動的速度位移公式求出汽車的初速度,然后判斷汽車是否超速.
解答:精英家教網(wǎng)解:(1)根據(jù)題意,超聲波和汽車運(yùn)動過程的示意圖,如圖所示,
設(shè)超聲波往返的時間為2t,汽車在2t時間內(nèi),剎車的位移為S=
1
2
a(2t)2
=20m,
當(dāng)超聲波與A車相遇后,A車?yán)^續(xù)前進(jìn)的時間為t,位移為S2=
1
2
at2
=5m,
則超聲波在2t內(nèi)的路程:2×(335+5)m=680 m,s=v?2t,
v=340m/s,解得:t=1 s,汽車的加速度:a=10m/s2
(2)由A車剎車過程中的位移S=
v
2
0
2a
,
解得,汽車剎車前做勻速直線運(yùn)動的速度:
v0=
2as
=
2×10×(355-335)
=20m/s=72km/h<80km/h,則汽車沒有超速.
答:(1)汽車剎車過程中的加速度為10m/s2;(2)該車剎車前的行駛速度不超速.
點(diǎn)評:解決本題的關(guān)鍵理清運(yùn)動過程,抓住超聲波從B發(fā)出到A與被A反射到被B接收所需的時間相等,運(yùn)用勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律進(jìn)行求解.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

(2012?普陀區(qū)一模)如圖1所示,在水平面上固定有長為L=2m、寬為d=1m的金屬“U”型導(dǎo)軌,在“U”型導(dǎo)軌右側(cè)l=0.5m范圍內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,其磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間變化的規(guī)律如圖2所示.在t=0時刻,質(zhì)量為m=0.1kg的導(dǎo)體棒以v0=1m/s的初速度從導(dǎo)軌的左端開始向右運(yùn)動,導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.1,導(dǎo)軌與導(dǎo)體棒單位長度的電阻均為λ=0.2Ω/m,不計導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌之間的接觸電阻及地球磁場的影響.求:
(1)導(dǎo)體棒從t=0時刻開始向右運(yùn)動直至末速為零所需的時間;
(2)導(dǎo)體棒從t=0時刻開始向右運(yùn)動直至末速為零時離左端的位置;
(3)4s內(nèi)回路中電流的大小,并判斷電流方向;
(4)4s內(nèi)回路產(chǎn)生的焦耳熱.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖1所示,在“用雙縫干涉測光的波長”實驗中,某次實驗時,該同學(xué)調(diào)節(jié)分劃板的位置,使分劃板中心刻線對齊某亮紋的中心,如圖2 所示,此時螺旋測微器的讀數(shù)為
2.270
2.270
mm.轉(zhuǎn)動手輪,使分劃線向一側(cè)移動到另一條亮紋的中心位置,再次從螺旋測微器上讀數(shù).若實驗測得4條亮紋中心間的距離為△x=0.960mm,已知雙縫間距為d=1.5mm,雙縫到屏的距離為L=1.00m,則對應(yīng)的光波波長λ為
4.8×10-7m
4.8×10-7m

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

(2013?瀘州一模)(1)估測手上拋石塊所做的功
已知將一個物體豎直向上拋出,如果忽略空氣阻力,物體向上運(yùn)動到最高點(diǎn)的時間與從最高點(diǎn)落回到拋出點(diǎn)經(jīng)歷的時間相等.如果用手急速豎直向上拋出小石塊時,估測手對石塊所做的功.
a.需要的測量儀器是
天平
天平
秒表
秒表

b.需要測量的物理量是:
物體的質(zhì)量m
物體的質(zhì)量m
,
物體從拋出到落回拋出點(diǎn)的總時間t
物體從拋出到落回拋出點(diǎn)的總時間t

c.手對石塊所做功的表達(dá)式為W=
1
8
m
g
2
 
t
2
 
1
8
m
g
2
 
t
2
 

(2)測某一小型電動機(jī)的內(nèi)阻R
如圖1所示,在鐵架臺上端固定一小型直流電動機(jī),下端固定一打點(diǎn)計時器.電動機(jī)連接的電路如圖2所示,已知電源電動勢為E,內(nèi)阻為r,保護(hù)電阻為R0,電動機(jī)上系一細(xì)繩,繩上連接一個物體,物體下栓一紙帶,紙帶通過打點(diǎn)計時器并打出一系列的點(diǎn),對紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測量,算出物體勻速運(yùn)動的速度,g取10m/s2

①按圖所示安裝好實驗裝置,在實驗過程中,打點(diǎn)計時器的兩個限位孔要在豎直方向上.
②使用電火花打點(diǎn)計時器(所用交流電的頻率為50Hz),正確進(jìn)行實驗操作,從打出的紙帶中選出符合要求的紙帶,如圖3所示,每個記數(shù)點(diǎn)間還有4個點(diǎn)未畫出.則物體運(yùn)動的速度v=
0.26
0.26
m/s.
③要測出小型電動機(jī)的內(nèi)阻,還必須要測出
物體質(zhì)量m
物體質(zhì)量m
 和
電流表的示數(shù)I
電流表的示數(shù)I
.(請寫出物理量和相應(yīng)的字母)
④小型電動機(jī)的內(nèi)阻R=
EI
-I
2
 
(r+
R
 
0
)-mgv
I
2
 
EI
-I
2
 
(r+
R
 
0
)-mgv
I
2
 
(用題中所給已知量和所測量的字母表示).

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

霍爾效應(yīng)是電磁基本現(xiàn)象之一,近期我國科學(xué)家在該領(lǐng)域的實驗研究上取得了突破性進(jìn)展.如圖1所示,在一矩形半導(dǎo)體薄片的P、Q間通入電流I,同時外加與薄片垂直的磁場B,在M、N間出現(xiàn)電壓UH,這個現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng),UH稱為霍爾電壓,且滿足UH=k
IB
d
,式中d為薄片的厚度,k為霍爾系數(shù).某同學(xué)通過實驗來測定該半導(dǎo)體薄片的霍爾系數(shù).精英家教網(wǎng)
精英家教網(wǎng)
①若該半導(dǎo)體材料是空穴(可視為帶正電粒子)導(dǎo)電,電流與磁場方向如圖1所示,該同學(xué)用電壓表測量UH時,應(yīng)將電壓表的“+”接線柱與
 
(填“M”或“N”)端通過導(dǎo)線相連.
②已知薄片厚度d=0.40mm,該同學(xué)保持磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.10T不變,改變電流I的大小,測量相應(yīng)的UH值,記錄數(shù)據(jù)如下表所示.
I(×10-3A) 3.0 6.0 9.0 12.0 15.0 18.0
UH(×10-3V) 1.1 1.9 3.4 4.5 6.2 6.8
根據(jù)表中數(shù)據(jù)在表格中畫出UH-I圖線,利用圖線求出該材料的霍爾系數(shù)為
 
×10-3V?m?A-1?T-1(保留2位有效數(shù)字).
③該同學(xué)查閱資料發(fā)現(xiàn),使半導(dǎo)體薄片中的電流反向再次測量,取兩個方向測量的平均值,可以減小霍爾系數(shù)的測量誤差,為此該同學(xué)設(shè)計了如圖2所示的測量電路,S1、S2均為單刀雙擲開關(guān),虛線框內(nèi)為半導(dǎo)體薄片(未畫出).為使電流從Q端流入,P端流出,應(yīng)將S1擲向
 
(填“a”或“b”),S2擲向
 
(填“c”或“d”).
為了保證測量安全,該同學(xué)改進(jìn)了測量電路,將一合適的定值電阻串聯(lián)在電路中.在保持其它連接不變的情況下,該定值電阻應(yīng)串聯(lián)在相鄰器件
 
 
(填器件代號)之間.

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