【題目】如圖,甲、乙兩名運動員在訓(xùn)練2×100m接力賽跑。己知甲、乙兩運動員的起跑過程可看成加速度大小為2m/s2的勻加速運動,且經(jīng)加速后都能達(dá)到并保持vm=8m/的速度跑完全程。已知接力區(qū)的長度為L=18m,乙在接力區(qū)前端聽到口令時起跑,在甲乙相遇時完成交接棒,假設(shè)接棒動作不影響運動員的速度大小。

(1)在某次練習(xí)中,甲以vm=8m/s的速度跑到接力區(qū)前端s0=12m處時,向乙發(fā)出起跑口令,求此次練習(xí)中交接棒處離接力區(qū)前端的距離;

(2)為了取得最好成績,需要乙恰好在速度達(dá)到與甲相同時被甲追上,則甲應(yīng)在距離接力區(qū)前端多遠(yuǎn)時對乙發(fā)出起跑口令?他們跑完2×l00m全程的最好成績(從甲起跑開始,至乙到達(dá)終點的總時間)是多少?

(3)若接力區(qū)的長度只有L′=9m,則他們的最好成績又是多少?甲應(yīng)在距離接力區(qū)前端多遠(yuǎn)是對已發(fā)出起跑口令?

【答案】(1)4m (2)16m,27s (3)27.125s,15m

【解析】

甲乙兩人不是從同一地點出發(fā)的,當(dāng)已追上甲時,它們的位移關(guān)系是,由此可以求得需要的時間,進(jìn)而求乙的位移.當(dāng)兩人的速度相等時,兩車的距離為零,即處于同一位置.結(jié)合位移關(guān)系進(jìn)行求解.

(1)設(shè)乙起跑后經(jīng)t時間被追上,則

解得t=2s(6s舍)

x=

(2)乙從起跑到加速至最大速度時間為t0,則

這段時間內(nèi)乙的位移,

故乙起跑時,與甲的距離為

這種情況之下,接力棒隨甲運動員從靜止開始加速至最大速度vm后,保持vm做勻速運動,直至到達(dá)終點,加速過程時間為t0=4s,設(shè)勻速運動過程時間為t1,則

其中s2×100m賽跑的總位移,即s=200m。

t=t0+t1=27s

(3)由于L’<x0,故不可能在乙達(dá)到最大速度時完成接棒。為取得最好成績,應(yīng)在接力區(qū)末端即乙跑出L時完成交接棒,設(shè)乙此時的速度為v1,則

解得v1=6m/s

接棒后,乙繼續(xù)加速至最大速度,設(shè)接棒后乙加速的時間為t2,則

全程的時間除了甲的加速時間t0、乙接到棒后加速運動的時間t2外,接力棒均在做勻速運動,設(shè)接力棒勻速運動的總時間為t3,則

t’= t0+ t2+ t3=27.125s

乙起跑時,與甲的距離為

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】對于下列實驗。說法正確的有___________。

A.甲圖是用油膜法測分子直徑的示意圖。認(rèn)為油酸薄膜厚度等于油酸分子直徑

B.乙圖是溴蒸氣的擴散實驗,若溫度升高。則擴散的速度加快

C.丙圖是模擬氣體壓強產(chǎn)生機理的實驗,說明氣體壓強是由氣體重力引起的

D.丁圖是蜂蠟涂在單層云母片上融化實驗,說明云母晶體的導(dǎo)熱性能各向同性

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】用兩根細(xì)線把兩個完全相同的圓形導(dǎo)線環(huán)懸掛起來,讓二者等高平行放置,如圖所示,當(dāng)兩導(dǎo)線環(huán)中通入方向相同的電流I1I2時,則有(  )

A. 兩導(dǎo)線環(huán)相互吸引

B. 兩導(dǎo)線環(huán)相互排斥

C. 兩導(dǎo)線環(huán)無相互作用力

D. 兩導(dǎo)線環(huán)先吸引后排斥

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在同一條平直公路上行駛甲車和乙車,其速度時間圖象分別為圖中直線甲和乙。已知t=0時,甲、乙兩車的距離是16 m,由圖可知

A. t=8 s時兩車可能相遇

B. 時兩車可能相遇

C. 在兩車相遇之前t=6 s時兩車相距最遠(yuǎn)

D. 相遇地點距甲車的出發(fā)點的距離可能是12 m

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】小明同學(xué)用如圖所示的方法,測量木質(zhì)滑塊與金屬板間的動摩擦因數(shù),將滑塊放置在固定的水平金屬板上,用彈簧測力計拉動滑塊,記錄彈簧測力計的讀數(shù),再結(jié)合事先測出的滑塊的總重力,即可算出兩者之間的動摩擦因數(shù)μ。

(1)下表為物理教科書中給出的幾種材料間的動摩擦因數(shù),請結(jié)合表中的數(shù)據(jù),解釋為何在雨天,汽車剎車時更容易打滑?并說明動摩擦因數(shù)與哪些因素有關(guān)。

(2)在某次實驗中,木質(zhì)滑塊總重力為G=3.92N,小明用彈簧測力計勻速拉動滑塊, 此時彈簧測力計的讀數(shù)如圖14所示,請你算出木質(zhì)滑塊與金屬板間的動摩擦因數(shù)μ的大。ńY(jié)果保留2位有效數(shù)字)。

(3)第(2)問中的結(jié)果與小明同學(xué)經(jīng)多次測量取平均值得到的結(jié)果基本一致,試將該結(jié)果與圖13中的對應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,并在此基礎(chǔ)上指出小明的測量方法存在的不足。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,傾角α=30°的足夠長光滑斜面固定在水平面上,斜面上有一長L=1.8m、質(zhì)量M=3 kg的薄木板,現(xiàn)對木板施加沿斜面向上的恒力F=37.5N,使木板由靜止開始做勻加速直線運動。在木板開始運動的瞬間,將質(zhì)量m=1 kg的小物塊無初速放在木板的最右端。物塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ=,g10 m/s2。

物塊滑離木板所用的時間是多少?

當(dāng)物塊運動到最高點時與木板下端的距離為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列說法中正確的是

A. 研究奧運會冠軍劉翔的跨欄技術(shù)時可將劉翔看作質(zhì)點

B. 在某次鉛球比賽中,某運動員以18.62米的成績獲得金牌,這里記錄的成績是比賽中鉛球經(jīng)過的路程

C. 瞬時速度可理解為時間趨于零時的平均速度

D. “北京時間10點整指的是時間,一節(jié)課40min指的是時刻

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】為了測得塔身的高度(超過5層樓高),某人在塔頂讓一顆石子做自由落體運動,若已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣,則還需測量的物理量有( )

A. 最初1秒內(nèi)的位移

B. 石子下落的總時間

C. 石子在最后第2秒內(nèi)下落的高度

D. 石子下落到中間位置的瞬時速度

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一重力不計的帶電粒子以某一速度進(jìn)入負(fù)點電荷形成的電場中,且只在電場力作用下依次通過MN、P三點,其中N點是軌跡上距離負(fù)點電荷最近的點。若粒子在M點和P點的速率相等,則(  )

A. 粒子一定帶正電且做勻速圓周運動

B. UMN=-UNP

C. 粒子在N點時的加速度最大、電勢能最小

D. 粒子在M、P兩點時的加速度相同

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同步練習(xí)冊答案