【題目】如圖所示,在高速公路某處安裝了一臺(tái)500萬像素的固定雷達(dá)測(cè)速儀,可以準(zhǔn)確抓拍超速車輛以及測(cè)量運(yùn)動(dòng)車輛的加速度.若汽車距測(cè)速儀355m時(shí)刻測(cè)速儀發(fā)出超聲波,同時(shí)汽車由于緊急情況而急剎車,當(dāng)測(cè)速接收到反射回來的超聲波信號(hào)時(shí),汽車恰好停止,此時(shí)汽車距測(cè)速儀335m,已知聲速為340m/s.
(1)求汽車剎車過程中的加速度;
(2)若該路段汽車正常行駛時(shí)速度要求在60km/h~110km/h,則該汽車剎車前的行駛速度是否合法?

【答案】
(1)根據(jù)題意,超聲波和汽車運(yùn)動(dòng)過程的示意圖,如圖所示.

超聲波從B發(fā)出到A與被A反射到被B接收所需的時(shí)間相等,在整個(gè)這段時(shí)間內(nèi)汽車的位移x=355﹣335m=20m.初速度為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng),在開始相等時(shí)間內(nèi)的位移之比為1:3,所以x1=5m,x2=15m,則超聲波被A接收時(shí),AB的位移x′=335+5m=340m,所以超聲波從B發(fā)出到被A接收所需的時(shí)間 .則t=2T=2s.

根據(jù)△x=aT2得,


(2)由A車剎車過程中的位移 ,

解得剎車前的速度v0=20m/s=72km/h

車速在規(guī)定范圍內(nèi),是合法的.


【解析】解答:(1)根據(jù)題意,超聲波和汽車運(yùn)動(dòng)過程的示意圖,如圖所示.
超聲波從B發(fā)出到A與被A反射到被B接收所需的時(shí)間相等,在整個(gè)這段時(shí)間內(nèi)汽車的位移x=355﹣335m=20m.初速度為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng),在開始相等時(shí)間內(nèi)的位移之比為1:3,所以x1=5m,x2=15m,則超聲波被A接收時(shí),AB的位移x′=335+5m=340m,所以超聲波從B發(fā)出到被A接收所需的時(shí)間 .則t=2T=2s.
根據(jù)x=aT2得, .(2)由A車剎車過程中的位移 ,
解得剎車前的速度v0=20m/s=72km/h
車速在規(guī)定范圍內(nèi),是合法的.
答:(1)汽車剎車過程中的加速度為10m/s2;(2)若該路段汽車正常行駛時(shí)速度要求在60km/h~110km/h,則該汽車剎車前的行駛速度合法.
分析:(1)從B發(fā)出超聲波到接收到反射回來的超聲波信號(hào)這段時(shí)間內(nèi),求出A的位移,由于超聲波從B發(fā)出到A與被A反射到被B接收所需的時(shí)間相等,根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論求出超聲波從B發(fā)出到A這段時(shí)間內(nèi)A的位移,從而得出超聲波從BA的位移,根據(jù)聲速求出運(yùn)行的時(shí)間,從而再根據(jù)x=aT2求出汽車運(yùn)動(dòng)的加速度.(2)根據(jù)速度位移公式求出剎車前的速度,進(jìn)而判斷是否合法.
【考點(diǎn)精析】本題主要考查了勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度、位移、時(shí)間的關(guān)系的相關(guān)知識(shí)點(diǎn),需要掌握速度公式:V=V0+at;位移公式:s=v0t+1/2at2;速度位移公式:vt2-v02=2as;以上各式均為矢量式,應(yīng)用時(shí)應(yīng)規(guī)定正方向,然后把矢量化為代數(shù)量求解,通常選初速度方向?yàn)檎较,凡是跟正方向一致的取?”值,跟正方向相反的取“-”值才能正確解答此題.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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【題目】小明同學(xué)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證牛頓第二定律。

(1)該實(shí)驗(yàn)裝置中有兩處錯(cuò)誤,分別是:____________________________________

(2)小明同學(xué)在老師的指導(dǎo)下改正了實(shí)驗(yàn)裝置中的錯(cuò)誤后,將細(xì)繩對(duì)小車的拉力當(dāng)作小車及車上砝碼受到的合外力,來驗(yàn)證合外力一定時(shí)加速度與質(zhì)量成反比”。

①小明同學(xué)在實(shí)驗(yàn)時(shí)用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打了一條理想的紙帶,他按要求選取計(jì)數(shù)點(diǎn)后,在測(cè)量各相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離時(shí)不慎將紙帶撕成了幾段,如圖所示,但他知道甲、乙屬于同一紙帶,則丙、丁、戊中屬于上述紙帶的是__________

②已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源頻率為50 Hz,則由甲、乙紙帶可求得小車的加速度大小為__________m/s2(結(jié)果保留兩位小數(shù))。

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【題目】(多選)如圖所示,足夠長的傾斜傳送帶以v=2.4m/s的速度逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng),傳送帶與水平面的夾角θ=37°,某時(shí)刻同時(shí)將A、B物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))輕放在傳送帶上,已知A、B兩物塊釋放時(shí)間距為0.042m,與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為μA=0.75、μB=0.5,設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,取sin 37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g=10m/s2,則下列說法中正確的是(   )

A. 物塊B先做勻加速直線運(yùn)動(dòng),后與傳送帶保持相對(duì)靜止

B. 物塊B最終一定追上物塊A

C. t=2.4s時(shí),A、B物塊速度大小相等

D. t=5.4s前,A、B兩物塊之間的距離先增大后不變

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【題目】一個(gè)物體從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng),加速度為2m/s2 , 則物體在第3秒末的速度大小是m/s,第3秒內(nèi)的位移大小是m.

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【題目】用黃光照射某金屬時(shí)不能產(chǎn)生光電效應(yīng),則下列措施中可能使該金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)的是( 。

A.延長黃光的照射時(shí)間B.增大黃光的照射強(qiáng)度C.換用波長較大的光照射D.換用紫外線照射

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【題目】把電阻非線性變化的滑動(dòng)變阻器接入如圖的電路中,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器觸頭改變接入電路中的長度x(x為圖中a與觸頭之間的距離),定值電阻R1兩端的電壓與x間的關(guān)系如圖2,a、b、c為滑動(dòng)變阻器上等間距的三個(gè)點(diǎn),當(dāng)觸頭從a移到b和從b移到c的這兩過程中,下列說法正確的是

A. 電流表示數(shù)變化相等

B. 電壓表V2的示數(shù)變化不相等

C. 電阻R1的功率變化相等

D. 電源的輸出功率不斷增大

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A. 發(fā)射嫦娥一號(hào)的速度必須達(dá)到第三宇宙速度

B. 在繞月圓軌道上,衛(wèi)星周期與衛(wèi)星質(zhì)量無關(guān)

C. 衛(wèi)星受月球的引力與它到月球中心距離的二次方成反比

D. 在繞月圓軌道上,衛(wèi)星受地球的引力大于受月球的引力

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【題目】電子擴(kuò)束裝置由電子加速器、偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)和偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)組成.偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)由加有電壓的相距為d的兩塊水平平行放置的導(dǎo)體板組成,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的左邊界與偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的右邊界相距為s,如圖甲所示.大量電子(其重力不計(jì))由靜止開始,經(jīng)加速電場(chǎng)加速后,連續(xù)不斷地沿平行板的方向從兩板正中間射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng).當(dāng)兩板沒有加電壓時(shí),這些電子通過兩板之間的時(shí)間為2t0,當(dāng)在兩板間加如圖乙所示的周期為2t0、幅值恒為U0的電壓時(shí),所有電子均從兩板間通過,進(jìn)入水平寬度為l,豎直寬度足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,最后通過勻強(qiáng)磁場(chǎng)打在豎直放置的熒光屏上.問:

1)如果電子在t=0時(shí)刻進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng),則離開偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的側(cè)向位移大小是多少?

2)電子在剛穿出兩板之間的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)最大側(cè)向位移與最小側(cè)向位移之比為多少?

3)要使側(cè)向位移最大的電子能垂直打在熒光屏上,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為多少?(已知電子的質(zhì)量為m、電荷量為e

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