2014年12月26日,我国东部14省市ETC联网正式启动运行,ETC是电子不停车收费系统的简称.汽车分别通过ETC通道和人工收费通道的流程如图所示.假设汽车以v1=15m/s朝收费站正常沿直线行驶,如果过ETC通道,需要在收费站中心线前10m处正好匀减速至v2=5m/s,匀速通过中心线后,再匀加速至v1正常行驶;如果过人工收费通道,需要恰好在中心线处匀减速至零,经过20s缴费成功后,再启动汽车匀加速至v1正常行驶,设汽车加速和减速过程中的加速度大小均为1m/s2,求:
(1)汽车过ETC通道时,从开始减速到恢复正常行驶过程中的位移大小;
(2)汽车通过ETC通道比通过人工收费通道节约的时间是多少?
如图所示为四旋翼无人机,它是一种能够垂直起降的小型遥控飞行器,目前正得到越来越广泛的应用.一架质量m=2kg的无人机,其动力系统所能提供的最大升力F=36N,运动过程中所受空气阻力大小恒为f=4N.g取10m/s2.
(1)无人机在地面上从静止开始,以最大升力竖直向上起飞.求在t=5s时离地面的高度h;
(2)当无人机悬停在距离地面高度H=100m处,由于动力设备故障,无人机突然失去升力而坠落.求无人机坠落地面时的速度v;
(3)在无人机坠落过程中,在遥控设备的干预下,动力设备重新启动提供向上最大升力.为保证安全着地,求飞行器从开始下落到恢复升力的最长时间t1.
如图所示,在建筑装修中,工人用质量为5.0kg的磨石A对地面和斜壁进行打磨,已知A与地面、A与斜壁之间的动摩擦因数μ均相同.(g取10m/s2 且sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(1)当A受到与水平方向成θ=37°斜向下的推力F1=50N打磨地面时,A恰好在水平地面上做匀速直线运动,求A与地面间的动摩擦因数μ.
(2)若用A对倾角θ=37°的斜壁进行打磨,当对A加竖直向上推力F2=60N时,则磨石A从静止开始沿斜壁向上运动2m(斜壁长>2m)时的速度为多少?
如图所示,在倾角为37°的固定斜面上静置一个质量为5kg的物体,物体与斜面间的动摩擦因数为0.8.sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.求:
(1)物体所受的摩擦力;
(2)若用原长为10cm,劲度系数为3.1×103 N/m的弹簧沿斜面向上拉物体,使之向上匀速运动,则弹簧的最终长度是多少?取g=10m/s2.
小船在静水中的速度为V船,水流速度为V水,小河宽度为d.求:
(1)求小船最短渡河时间,到达对岸的地方与出发点相距多少?
(2)如何让小船到达正对岸?
(3)若V船<V水,小船能否到达正对岸?
图1所示为某同学研究“在外力一定的条件下,物体的加速度与其质量间的关系”的实验装置示意图.
(1)实验中,需要补偿打点计时器对小车的阻力及其它阻力:小车放在木板上,后面固定一条纸带,纸带穿过打点计时器.把木板一端垫高, .(写出剩余实验步骤)
(2)实验中,为了保证砂和砂桶所受的重力近似等于细绳对小车的拉力,砂和砂桶的总质量m与小车和车上砝码的总质量M之间应满足的条件是m远小于M.这样,在改变小车上砝码的质量时,只要砂和砂桶质量不变,就可以认为小车所受拉力几乎不变.
(3)如图2所示,A、B、C为三个相邻的计数点,若相邻计数点之间的时间间隔为T,A、B间的距离为x1,B、C间的距离为x2,已知T=0.10s,x1=5.90cm,x2=6.46cm,则a= m/s2(结果保留2位有效数字).
(4)在做实验时,该同学已补偿了打点计时器对小车的阻力及其它阻力.在处理数据时,他以小车的加速度的倒数为纵轴,以小车和车上砝码的总质量M为横轴,描绘出﹣M图象,图3中能够正确反映﹣M关系的示意图是 .
(5)改变所挂钩码的数量,多次重复测量,在某次实验中根据测得的多组数据可画出a﹣F关系图线(如图4所示).此图线的AB段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是 .
A.小车与轨道之间存在摩擦 B.导轨保持了水平状态
C.所挂钩码的总质量太大 D.所用小车的质量太大.