题目内容
【题目】汽车遇到意外情况时紧急停车要经历反应和制动两个过程,汽车在反应过程做匀速直线运动,在制动过程做变速直线运动,如图所示.若汽车以20m/s的速度在平直的公路上行驶,紧急停车时,在反应过程,汽车行驶了14m,汽车的牵引力为2×103N;制动过程中所用的时间为2.3s.汽车在两个过程中通过的总距离为30m,求:
(1)汽车在反应过程所用的时间;
(2)汽车牵引力在反应过程所做的功
(3)紧急停车全程的平均速度
【答案】
(1)
由v=得:在反应过程所用的时间t1===0.7s
(2)
牵引力所做的功W1=Fs1=2×103N×14m=2.8×104J;
(3)
紧急停车全程所用时间t=t1+t2=0.7s+2.3s=3s,
全程的平均速度v===10m/s
【解析】(1)反应时间可以利用反应距离除以初速求得;
(2)知道反应过程轿车行驶的距离,根据W=Fs求轿车牵引力所做的功.
(3)根据v=求全程的平均速度.
【题目】我国自行制造的履带式旋挖井机,用于建筑工地打井作业,它的结构示意图如图1所示.整机由主机B、动力连杆C和支架E及钢丝绳H组成,附属设备由空心钻杆A和钻头D(大小可根据需要更换)组成.旋挖井机工作时,主机通过C将动力传给A,A带动D竖直往下旋挖,并将挖出的泥沙填充到A内;停止旋挖时,C与A完全分离,H的拉力可把A、D和泥沙提到地面.部分数据见下表:
名称 | 旋挖井机 | |
整机质量 | 9×104kg | |
钻杆质量 | 5×103kg | |
钻头 | 直径 | 质量 |
40cm | 100kg | |
80cm | 200kg | |
120cm | 300kg |
(1)假设旋挖井机用20s将0.5t的泥沙从井下先提高10m,接着又用5s将泥沙水平移动3m后卸到地面上,求此过程中,旋挖井机做的有用功和有用功率.
(2)把已卸掉泥沙的A和D固定好后竖直立放在井中,此时C与A完全分离且H处于松弛状态,固定在A上的D的横截面示意图如图2所示,其中S为D与泥沙的接触面积(即图中的阴影部分),R为D的半径,求D对井底泥沙的压强.
(3)假设某时旋挖井机靠近A一侧的履带离开地面向上翘起,且只有M点着地,H处于松弛状态,A对C竖直向上的力为F,请你比较此状态下整机重力G(重心在O点)与力F的大小.