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(12分)2012年10月4日,云南省彝良县发生特大泥石流,一汽车停在小山坡底,...

(12分)2012年10月4日,云南省彝良县发生特大泥石流,一汽车停在小山坡底,突然司机发现在距坡底240 m的山坡处泥石流以8 m/s的初速度、0.4 m/s2的加速度匀加速倾泻而下,假设泥石流到达坡底后速率不变,在水平地面上做匀速直线运动。已知司机的反应时间为1 s,汽车启动后以0.5 m/s2的加速度一直做匀加速直线运动。试分析汽车能否安全脱离?

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司机能安全脱离 【解析】设泥石流到达坡底的时间为t1,速率为v1,则 s1=v0t1+a1t12    (2分) v1=v0+a1t1    (2分) 代入数值得t1=20 s,v1=16 m/s 而汽车在19 s的时间内发生位移为s2=a2t22=90.25 m    (2分) 速度为v2=a2t2=9.5 m/s    (2分) 令再经时间t3,泥石流追上汽车,则有 v1t3=s2+v2t3+a2t32    (2分) 代入数值并化简得t32-26t3+361=0,因Δ<0,方程无解。所以泥石流无法追上汽车,司机能安全脱离。  (2分) 本题考查匀变速直线运动的应用,设泥石流到达坡底的时间为t1,速率为v1,由位移和时间的关系式、速度与加速度的关系式可求得运动时间和末速度,汽车在19s发生的位移根据运动学公式可求得,与泥石流的位移进行对比可知泥石流无法追上汽车
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考点分析:
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(8分)如图所示,把小车放在光滑的水平桌面上,用轻绳跨过定滑轮使之与盛有沙子的小桶相连,已知小车的质量为M,小桶与沙子的总质量为m,把小车从静止状态释放后,在小桶下落竖直高度为h的过程中,若不计滑轮及空气的阻力,求:

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(1)下落过程中绳子的拉力大小;      

(2)小桶下落h时的速度大小。      

 

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(8分)在“验证机械能守恒定律”的实验中,已知打点计时器所用电源的频率为50 Hz,查得当地的重力加速度g=9.80 m/s2,测得所用重物的质量为1.00 kg。实验中得到一条点迹清晰的纸带,把第一个点记作O,每两个计数点之间有四点未画出,另选连续的3个计数点A、B、C作为测量的点,如图所示。经测量知道A、B、C各点到O点的距离分别为50.50 cm、86.00 cm、130.50 cm。

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(1)根据以上数据计算,打B点时重物的速度vB=_______ m/s,重物由O点运动到B点,重力势能减少了_______ J,动能增加了_______ J。(最后两问结果保留三位有效数字)

(2)根据所测量的数据,求出物体实际下落的加速度为_______ m/s2

 

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(4分)某探究小组设计了“用一把尺子测定动摩擦因数”的实验方案。如图所示,将一个小球和一个滑块用细绳连接,跨在斜面上端。开始时小球和滑块均静止,剪断细绳后,小球自由下落,滑块沿斜面下滑,可先后听到小球落地和滑块撞击挡板的声音,保持小球和滑块释放的位置不变,调整挡板位置,重复以上操作,直到能同时听到小球落地和滑块撞击挡板的声音。用刻度尺测出小球下落的高度H、滑块释放点与挡板处的高度差h和沿斜面运动的位移x。(忽略空气阻力的影响)

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(1)滑块沿斜面运动的加速度与重力加速度的比值为________。

(2)滑块与斜面间的动摩擦因数为__________________。

 

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如图所示,空间中存在方向竖直向下的匀强电场,一弹簧竖直固定于桌面,弹簧与桌面均绝缘且不带电,现将一带正电的物块轻轻放于弹簧上并处于静止状态,若将电场突然反向,已知物块受到的静电力小于其重力,则物块在第一次到达最高点前的速度时间图象可能是

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如图所示,有一弯管ab,其中心线是半径为R的一段圆弧,弧的圆心处有一个点电荷Q,有一束带负电的粒子流从a端的中点射入,恰能沿中心线通过弯管的粒子应为

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A.质量和速度之比相同的粒子            

B.电量和质量之比相同的粒子

C.电量和动能之比相同的粒子            

D.电量和速度之比相同的粒子

 

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