如图所示,虚线框a′b′c′d′内有一匀强磁场区域,
磁场方向竖直向下.矩形闭合金属线框abcd以一定的速度
沿光滑绝缘水平面向磁场区域运动.图4中所给出的是金属
框的四个可能达到的位置,则金属框的速度不可能为零的位
置是 ( )
如图所示,在匀强磁场中,MN、PQ是两根平行的金属
导轨,而ab、cd为串有伏特表和安培表的两根金属棒,它们
同时以相同的速度向右运动时,下列说法中正确的是( )
A.电压表有读数,电流表有读数
B.电压表无读数,电流表有读数
C.电压表无读数,电流表无读数
D.电压表有读数,电流表无读数
如图1所示,闭合线圈abcd在磁场中运动到如图所示位置
时,ab边受到的磁场力竖直向上,此线圈的运动情况可能
是 ( )
A.向右进入磁场
B.向左移出磁场
C.以ab为轴转动
D.以cd为轴转动
(12分)一辆值勤的警车停在公路边,当警员发现从他旁边以v=8 m/s的速度匀速行驶的货车有违章行为时,决定前去追赶,经2.5 s,警车发动起来,以加速度a=2 m/s2做匀加速运动,试问:
(1)警车要经多长时间才能追上违章的货车?
(2)在警车追上货车之前,两车间的最大距离是多少?
【解析】:(1)设警车经过t时间追上货车,此时货车已行驶的位移x1=v(t+2.5)①
警车的位移x2=at2②
追上的条件是x1=x2③
解①②③式得t=10 s t=-2 s(舍去).
(2)当两者速度相等时,两车距离最大
由v=at′
得t′==4 s
两车间最大距离为Δx=v(t′+2.5)-at′2=36 m.
(10分)汽车原来以5 m/s的速度沿平直公路行驶,刹车后获得的加速度大小为0.4 m/s2,则:
(1)汽车刹车后经多少时间停止?滑行距离为多少?
(2)刹车后滑行30 m经历的时间为多少?停止前2.5 s内滑行的距离为多少?
【解析】:(1)v0=5 m/s,v=0,
a=-0.4 m/s2
根据运动学公式v=v0+at得
t== s=12.5 s
v2-v=2ax,x== m=31.25 m.
(2)根据x=v0t+at2,有
30=5t-×0.4t2
解得t1=10 s,t2=15 s(舍去)
汽车的运动可以逆向看做初速度为零的匀加速直线运动,所以停止前2.5 s内滑行的距离
x′=at2=×0.4×2.52 m=1.25 m.
或:结合第(1)问,停止前2.5 s内滑行的距离
x′=(31.25-30) m=1.25 m.
(9分)公路上行驶的汽车间应保持必要的距离.某汽车刹车时能产生的最大加速度为8 m/s2.若前方车辆突然停止,司机发现前方有危险时0.7 s后才能作出反应进行制动,这个时间称为反应时间.若汽车以20 m/s的速度行驶,汽车之间的距离至少应为多少?
【解析】:汽车在0.7 s前做匀速直线运动x1=vt=20×0.7 m=14 m,汽车在0.7 s后做匀减速运动,到停下来的位移x2==m=25 m
所以汽车间的距离至少应为:
x=x1+x2=39 m.