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公路上行驶的两汽车之间保持一定的安全距离。当前车突然停止时,后车司机可以采取刹车...

公路上行驶的两汽车之间保持一定的安全距离。当前车突然停止时,后车司机可以采取刹车措施,使汽车在安全距离内停下而不会与前车相碰。通常情况下,人的反应时间和汽车系统的反应时间之和为1s。当汽车在晴天干燥沥青路面上以108km/h的速度匀速行驶时,安全距离为120m,设雨天时汽车轮胎与沥青路面间的动摩擦因数为晴天时的2/5,若要求安全距离仍为120m,求汽车在雨天安全行驶的最大速度。

 

20m/s(72km/h) 【解析】试题分析:在反应时间内汽车做匀速直线运动,所以汽车间的安全距离等于匀速运动的位移和匀减速直线运动的位移之和,根据牛顿第二定律结合运动学基本公式求解. 【解析】 设路面干燥时,汽车与地面的动摩擦因数为μ0,刹车时汽车的加速度大小为a0,安全距离为s,反应时间为t0,由牛顿第二定律和运动学公式得: μ0mg=ma0①, ②, 式中,m和v0分别为汽车的质量和刹车前的速度. 设在雨天行驶时,汽车与地面的动摩擦因数为μ,依题意有: ③, 设在雨天行驶时汽车刹车的加速度大小为a,安全行驶的最大速度为v,由牛顿第二定律和运动学公式得:μmg=ma ④, ⑤ 联立①②③④⑤式并代入题给数据得:v=20m/s 答:若要求安全距离仍为120m,则汽车在雨天安全行驶的最大速度为20m/s.
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考点分析:
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一个质量为1500 kg的行星探测器从某行星表面竖直升空,发射时发动机推力恒定,发射升空后8 s末,发动机突然间发生故障而关闭,如图所示为探测器从发射到落回出发点全过程的速度图象.已知该行星表面没有大气,不考虑探测器总质量的变化.求:

(1)探测器在行星表面上升达到的最大高度;

(2)该行星表面的重力加速度;

(3)探测器落回出发点时的速度;

(4) 探测器发动机正常工作时的推力.

 

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如图所示,质量为m1的物体甲通过三段轻绳悬挂,三段轻绳的结点为O,轻绳OB水平且B端与放置在水平面上的质量为m2的物体乙相连,轻绳OA与竖直方向的夹角θ37°,物体甲、乙均处于静止状态。(已知sin37°0.6cos37°0.8,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)求:

 

1)轻绳OAOB的拉力是多大?(重力加速度为g 

2)物体乙受到的摩擦力是多大?方向如何?(重力加速度为g

3)若物体乙的质量m24kg,物体乙与水平面之间的动摩擦因数为μ0.3,则欲使物体乙在水平面上不滑动,物体甲的质量m1最大不能超过多少?(g10m/s2)

 

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探究加速度与力、质量的关系实验中,某同学使用了如图1所示的装置,计时器打点频率为50Hz

1)对于该实验下列说法正确的是_________  

A.该实验采用的实验方法是控制变量法

B.连接砝码盘和小车的细绳应与长木板保持平行

C.平衡摩擦力时,应将砝码盘及盘内砝码通过定滑轮栓在小车上

D.悬挂物的质量应远小于小车和砝码的质量,目的是使小车缓慢移动

E.实验结果采用坐标作图,是为了根据图象直观地作出判断

2)该同学得到一条纸带,在纸带上取连续的五个点,如图2所示,自A点起,相邻两点间的距离分别为10.00mm12.00mm14.00mm16.00 mm,则小车的加速度为_______m/s2.(结果保留三位有效数字)

3)该同学通过数据的处理作出了a﹣F图象如图3所示.图中的力实际上指_______,而实验中却用___________表示.(选填字母符号)   

A.砂和砂桶的重力      B.绳对小车的拉力

4a﹣F图中的直线不过原点的原因是_________,图线发生弯曲的原因是_______

 

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验证力的平行四边形定则的实验情况如图甲所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳结点,OBOC为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。

1)本实验采用的科学方法是_______

A.理想实验法           B.等效替代法

C.控制变量法          D.建立物理模型法

2)某同学用两个弹簧秤将结点拉至某位置,此时该同学记录下了结点O的位置及两弹簧秤对应的读数,他还应该记录下_______________________

3)图乙中的F是利用平行四边定则作出的两个弹簧秤拉力的合力的图示,F′为用一个弹簧秤将结点拉至同一点时所用拉力的图示,这两个力中,方向一定沿AO方向的是____________

 

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(多选)如图所示,两个质量分别为m1=2 kg、m2=3 kg的物体置于光滑的水平面上,中间用轻质弹簧测力计连接.两个大小分别为F1=30 N、F2=20 N的水平拉力分别作用在m1、m2上,则 (    )

A. 弹簧测力计的示数是10 N

B. 弹簧测力计的示数是26 N

C. 在突然撤去F1的瞬间,m1的加速度不变

D. 在突然撤去F2的瞬间,m1的加速度不变

 

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