【題目】2014年11月22日16時55分,四川省康定縣境內(nèi)發(fā)生6.3級地震并引發(fā)一處泥石流.一汽車停在小山坡底,突然司機(jī)發(fā)現(xiàn)山坡上距坡底240m處的泥石流以8m/s的初速度,0.4m/s2的加速度勻加速傾瀉而下,假設(shè)泥石流到達(dá)坡底后速率不變,在水平地面上做勻速直線運(yùn)動,司機(jī)的反應(yīng)時間為1s,汽車啟動后以恒定的加速度一直做勻加速直線運(yùn)動.其過程簡化為圖所示,求:
(1)泥石流到達(dá)坡底的時間和速度大?
(2)試通過計算說明:汽車的加速度至少多大才能脫離危險?(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)
【答案】
(1)設(shè)泥石流到達(dá)坡底的時間為t1,速度為v1,由題意有:v0=8m/s,
v1=v0+a1t1
代入數(shù)據(jù)得:
t1=20s,v1=16m/s
(2)汽車速度加速到等于v1且兩者在水平地面的位移剛好相等就安全了,故依題意有:
v汽=a′t=v1 ①
②
泥石流在水平路面上的位移為:
s石=v1(t+1﹣t1)s汽 ③
由①②③代入數(shù)據(jù)可解得:a′=0.421m/s2
【解析】解答:(1)設(shè)泥石流到達(dá)坡底的時間為t1 , 速度為v1 , 由題意有:v0=8m/s,
v1=v0+a1t1
代入數(shù)據(jù)得:
t1=20s,v1=16m/s(2)汽車速度加速到等于v1且兩者在水平地面的位移剛好相等就安全了,故依題意有:
v汽=a′t=v1 ①
②
泥石流在水平路面上的位移為:
s石=v1(t+1﹣t1)s汽 ③
由①②③代入數(shù)據(jù)可解得:a′=0.421m/s2
答:(1)泥石流到達(dá)坡底的時間為20s,速度大小為16m/s;(2)汽車的加速度至少為0.421m/s2才能脫離危險.
分析:(1)根據(jù)勻變速直線運(yùn)動的位移時間關(guān)系和速度時間關(guān)系求得泥石流到達(dá)坡底的速度和時間;(2)根據(jù)汽車速度達(dá)到與泥石流速度相等的安全臨界速度,再根據(jù)運(yùn)動規(guī)律求解最小加速度.
【考點(diǎn)精析】關(guān)于本題考查的勻變速直線運(yùn)動的速度、位移、時間的關(guān)系,需要了解速度公式:V=V0+at;位移公式:s=v0t+1/2at2;速度位移公式:vt2-v02=2as;以上各式均為矢量式,應(yīng)用時應(yīng)規(guī)定正方向,然后把矢量化為代數(shù)量求解,通常選初速度方向?yàn)檎较,凡是跟正方向一致的取?”值,跟正方向相反的取“-”值才能得出正確答案.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】一帶電小球在空中由A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)過程中,受重力、電場力和空氣阻力三個力。若重力做功為-3J、機(jī)械能增加0.5J、電場力做功1J,則小球( )
A. 重力勢能減少3J
B. 動能減少2.5J
C. 電勢能增加1J
D. 克服空氣阻力做功0.5J
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,質(zhì)量m=5.0X10-8千克的帶電粒子,以初速Vo=2m/s的速度從水平放置的平行金屬板A、B的中央,水平飛入電場,已知金屬板長0.1m,板間距離d=2X10-2m,當(dāng)UAB=1000V時,帶電粒子恰好沿直線穿過電場,若兩極板間的電勢差可調(diào),要使粒子能從兩板間飛出,UAB的變化范圍是多少?(g取10m/s2)
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【題目】一個小球從長為4m的斜面頂端無初速度下滑,接著又在水平面上做勻減速運(yùn)動,直至運(yùn)動6m停止,小球共運(yùn)動了10s.則小球在運(yùn)動過程中的最大速度為m/s;小球在斜面上運(yùn)動的加速度大小為m/s2 .
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【題目】2014年12月,東北地區(qū)普降大雪,出現(xiàn)近年來少見的寒潮.為了安全行車,某司機(jī)在冰雪覆蓋的平直公路上測試汽車的制動性能.當(dāng)車速v=36km/h時緊急剎車(可認(rèn)為車輪不轉(zhuǎn)動),車輪在公路上劃出一道長L=50m的剎車痕跡,取g=10m/s2 . 求
(1)車輪與冰雪路面間的動摩擦因數(shù)μ;
(2)若該車以v=28.8km/h的速度在同樣路面上行駛,突然發(fā)現(xiàn)正前方停著一輛故障車.為避免兩車相撞,司機(jī)至少應(yīng)在距故障車多遠(yuǎn)處采取同樣的剎車措施.已知司機(jī)剎車反應(yīng)時間為△t=0.6s.
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【題目】甲、乙兩人同時同地出發(fā)騎自行車做直線運(yùn)動,前1小時內(nèi)的位移﹣時間圖象如圖所示.下列表述正確的是( 。
A.0.2﹣0.5小時內(nèi),甲的加速度比乙的大
B.0.2﹣0.5小時內(nèi),甲的速度比乙的大
C.0.6﹣0.8小時內(nèi),甲的位移比乙的小
D.0.8小時內(nèi),甲、乙騎行的路程相等
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【題目】在xOy平面內(nèi)的第一象限內(nèi),x=4d處豎直放置一個長的粒子吸收板AB,在AB左側(cè)存在垂直紙面向外的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場。在原點(diǎn)O處有一粒子源,可沿y軸正向射出質(zhì)量為m、電量為+q的不同速率的帶電粒子,不計粒子的重力
(1)若射出的粒子能打在AB板上,求粒子速率v的范圍;
(2)若在點(diǎn)C(8d,0)處放置一粒子回收器,在B、C間放一擋板(粒子與擋板碰撞無能量損失),為回收恰從B點(diǎn)進(jìn)入AB右側(cè)區(qū)間的粒子,需在AB右側(cè)加一垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(圖中未畫出),求此磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和此類粒子從O點(diǎn)發(fā)射到進(jìn)入回收器所用時間。
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【題目】甲、乙兩車在同一地點(diǎn)同時沿同一方向做直線運(yùn)動,其v﹣t圖象如圖所示,則( )
A.它們的初速度均為零
B.甲的加速度大于乙的加速度
C. t1時刻,甲的速度大于乙的速度
D.0~t1時間內(nèi),甲的位移大于乙的位移
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【題目】如圖所示,一個帶正電的滑環(huán)套在水平且足夠長的粗糙絕緣桿上,整個裝置處在與桿垂直的水平方向的勻強(qiáng)磁場中,現(xiàn)使滑環(huán)獲得向右的初速度,滑環(huán)在桿上的運(yùn)動情況可能是:
A. 始終作勻速運(yùn)動
B. 先作加速運(yùn)動,后作勻速運(yùn)動
C. 先作減速運(yùn)動,后作勻速運(yùn)動
D. 先作減速運(yùn)動,最后靜止在桿上
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