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避险车道是避免恶性交通事故的重要设施,由制动坡床和防撞设施等组成,如图所示。一辆...

避险车道是避免恶性交通事故的重要设施,由制动坡床和防撞设施等组成,如图所示。一辆质量为m=10t的货车行驶到一个下坡路段时,因刹车失灵以v0=36km/h的初速度沿下坡加速运动,在加速前进了x=1km后,驾驶员发现路边有制动坡床,并将车驶入制动坡床,在坡床上行驶L=40m后停住(货车未与防撞设施碰撞)。若货车在该长下坡每行驶1km高度下降120m,受到的阻力是车重的10%;制动坡床与水平面的夹角为θsin θ0.1)。取重力加速度g=10 m/s2。求:

(1)货车在长下坡上运动时的加速度大小a

(2)货车刚驶入制动坡床时的速度大小v1

(3)货车在制动坡床上运动时受到的阻力大小f

 

(1)(2)(3) 【解析】 (1)根据题意可知 ,, 下坡过程中,根据牛顿第二定律可得 解得 即货车在长下坡上运动时的加速度大小为。 (2)货车在下坡过程中,做匀加速直线运动,根据速度位移公式可得 解得 即货车刚驶入制动坡床时的速度大小为。 (3)货车在制动坡上的初速度为,末速度为0,位移为40m,所以有 解得 根据牛顿第二定律可得 代入数据解得 故货车在制动坡床上运动时受到的阻力大小为。  
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考点分析:
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从发现紧急情况到采取刹车动作所用的时间为反应时间。一般人的刹车反应时间为t0=0.5s,但饮酒会引起反应时间延长。在某次试验中,一名志愿者少量饮酒后驾车以v0=72km/h的速度在试验场的水平路面上匀速行驶。从发现紧急情况到汽车停下,行驶距离为L=39m。已知汽车在刹车过程中的加速度大小为a=8m/s2,此过程可视为匀变速直线运动。求:

(1)汽车在减速过程中所用时间t1

(2)汽车在减速过程中的位移大小x

(3)饮酒使该志愿者的反应时间延长了多少?

 

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动车出站时,先经历一个加速运动过程,某实验小组想测量其加速度的大小,设计如图所示的实验:在车厢内悬吊着一个质量为m的小球,动车加速行驶时,悬线偏离竖直方向的角度为θ。重力加速度为g

(1)画出小球的受力示意图。

(2)求动车的加速度大小a

(3)求悬线对小球的拉力大小T

 

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在匀速直线运动中,物体运动的速度不变,因此位移x=vt,这在数值上恰好等于v-t图像中阴影部分的面积,如图(甲)所示。证明:在初速度为v0、加速度为a的匀变速度直线运动中,如图(乙),梯形的面积在数值上等于匀变速直线运动的位移大小;并推导出位移公式(用v0at表示)。

 

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某物理课外小组利用如图中的装置探究加速度与物体受力、质量之间的关系。实验步骤如下:

a.将小车置于带有定滑轮的木板上,把纸带穿过打点计时器后挂在小车尾部。

b.用薄垫块将木板一端垫高,调整其倾斜程度,直至小车运动时打点计时器在纸带上打出的点______

c.在细绳一端挂上重物,另一端通过定滑轮系在小车前端。将小车靠近打点计时器, ______。打点计时器在纸带上打出一系列点,据此计算出小车的加速度。

d.保持小车的质量不变,改变重物的质量,重复实验,并记录数据。

e.保持重物的质量不变,改变小车的质量,重复实验,并记录数据。

(1)请将步骤b补充完整_________

(2)步骤c中横线部分应是_______

A.先开启打点计时器,稍后再将小车由静止释放

B.先将小车由静止释放,稍后再开启打点计时器

(3)实验中,小车质量M和重物质量m分别选取下列四组值:

M=500gm分别取70g100g125g150g

M=500gm分别取20g30g40g50g

M=200gm分别取70g75g100g125g

M=200gm分别取30g40g50g60g

在其它操作都相同且正确的情况下,选用____组值测量时所画出的图线较准确。在选用此组值时,m____时实验误差较大。

(4)某实验小组做本实验时,用质量分别为M2M3M的小车进行了实验并作出了如图所示的图像。根据图像,你能得到什么结论?____

A.质量一定时,物体的加速度与受力成正比

B.质量一定时,物体的加速度与受力成反比

C.受力一定时,物体的质量越大,其加速度越小

D.受力一定时,物体的质量越大,其加速度越大

 

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某同学在实验室做“探究弹簧弹力的大小与伸长量的关系”实验时,将弹簧悬挂在铁架台上,将刻度尺竖直固定在弹簧一侧,刻度尺的零刻度线刚好与弹簧上端相齐,读出此时弹簧的长度=25.35cm。在弹簧下端悬挂1个钩码时,弹簧的长度为L1;每次增加1个钩码,分别读出弹簧长度为L2L3……。已知单个钩码的质量为m=50g,重力加速度g=9.8N/kg

(1)L1的读数如图所示,将L1的数值填入下表__________

代表符号

L0

L1

L2

L3

L4

L5

L6

L7

数值/cm

25.35

 

29.35

31.30

33.40

35.35

37.40

39.35

 

(2)该同学根据表中的数据做出m-L图像,如图所示。其中图像横轴代表弹簧的长度,纵轴代表所悬挂钩码的质量。除第2组数据外,其它数据已在坐标系中描绘出对应点。请将第2组数据的对应点标记在相应位置,并绘出m-L图像__________

(3)由图像可知,该弹簧的劲度系数k=__________N/m(结果保留两位小数)。

(4)另一同学在家测弹簧的劲度系数。他将弹簧挂在桌子的边缘,如图所示,找到了质量为m3个同样的铁锁和一把刻度尺,实验时,他将刻度尺竖直立在桌腿边缘靠近弹簧的位置。当挂1个铁锁时,弹簧的指针指在l1位置;当挂3个铁锁时,弹簧的指针指在l2位置。重力加速度为g。由此可得该弹簧的劲度系数k=________(用l1l2mg表示)。

 

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