(10分) F1是英文Formula One的缩写,即一级方程式赛车,是仅次于奥运会和世界杯的世界第三大赛事。F1 赛车的变速系统非常强劲,从时速0加速到100 km/h仅需2.3秒,此时加速度仍达10m/s2,时速为200 km/h时的加速度仍有3m/s2,从0加速到200 km/h再急停到0只需12秒。假定F1 赛车加速时的加速度随时间的增大而均匀减小,急停时的加速度大小恒为9.2 m/s2。上海F1赛道全长5.451km,比赛要求选手跑完56圈决出胜负。
求:
(1)若某车手平均时速为210km/h,则跑完全程用多长时间?
(2)该车手的F1 赛车的最大加速度。
(10分)据统计,城市交通事故大多因违章引起,在如图所示中,甲、乙两辆汽车分别在相互垂直的道路上,沿各自道宽的中心线(图中虚线所示)向前匀速行驶,当甲、乙两车的车头到十字路口(道路中心线)的距离分别为30m、40m时,道口恰处于红、绿灯转换甲、乙两车均未采取任何减速或制动等措施,以致两车相撞。已知两车型号相同,汽车的车长为5.2m,车宽为1.76m。并已知甲车的车速为v1=40km/h,设两车相撞前均匀速行使。试判断在穿过路口过程中,乙车车速的范围。
(9分)一辆值勤的警车停在公路边,当警员发现从他旁边以10 m/s的速度匀速行驶的货车严重超载时,决定前去追赶,经过5.5 s后警车发动起来,并以2.5 m/s2的加速度做匀加速运动,但警车的行驶速度必须控制在90 km/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?(4分)
(2)警车发动后要多长时间才能追上货车?(5分)
(8分)如图所示,物体A重GA=40 N,物体B重GB=20 N,A与B、B与地的动摩擦因数相同。用水平绳将物体A系在竖直墙壁上,水平力F向右拉物体B,当F=30 N时,才能将B匀速拉出。求接触面间的动摩擦因数多大?
(8分)在做“研究匀变速直线运动”的实验时,某同学得到一条用电火花计时器打下的纸带如图甲所示,并在其上取了A、B、C、D、E、F、G 7个计数点,每相邻两个计数点间还有4个点图中没有画出,电火花计时器接220V、 50Hz交流电源。
他经过测量并计算得到电火花计时器在打B、C、D、E、F各点时物体的瞬时速度如下表:
对应点 |
B |
C |
D |
E |
F |
速度(m/s) |
0.141 |
0.180 |
0.218 |
0.262 |
0.301 |
(1)设电火花计时器的周期为T,计算vF的公式为vF=___________;
(2)根据(1)中得到的数据,以A点对应的时刻为t=0,试在图乙所示坐标系中合理地选择标度,作出v-t图象.
(3)利用该图象求物体的加速度a=____________m/s2;
(4)如果当时电网中交变电流的电压变成210V,而做实验的同学并不知道,那么加速度的测量值与实际值相比________(选填:“偏大”、“偏小”或“不变”).
(5 分)在研究匀变速直线运动的实验中,算出小车经过各计数点的瞬时速度如下:
计数点序号 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
计数点对应的时刻(s) |
0.1 |
0.2 |
0.3 |
0.4 |
0.5 |
0.6 |
通过计数点的速度(m/s) |
44.0 |
62.0 |
81.0 |
100.0 |
110.0 |
168.0 |
为了计算加速度,最合理的方法是( )
A. 根据任意两计数点的速度用公式a=△v/△t算出加速度
B.根据实验数据画出v-t图,量出其倾角,由公式a=tana求出加速度
C.根据实验数据画出v-t图,由图线上相距较远的两点所对应的速度、时间,用公式a=△v/△t算出加速度
D.依次算出通过连续两计数点间的加速度,算出平均值作为小车的加速度