题目内容
【题目】一隧道限速36km/h.一列火车长100m,以72km/h的速度行驶,驶至距隧道50m处开始做匀减速运动,以不高于限速的速度匀速通过隧道.若隧道长200m.求:
(1)火车做匀减速运动的最小加速度;
(2)火车全部通过隧道的最短时间.
【答案】
(1)已知火车的初速度为v0=72km/h=20m/s,限速为v=36km/h=10m/s,火车到隧道口的距离为x=50m,隧道长x0=200m,火车长L=100m
当火车头到达隧道口时速度为36km/h时,加速度最小,设为a
由位移速度关系式得:v2﹣v02=2ax
得:a= = =﹣3m/s2
答:火车做匀减速运动的最小加速度大小3m/s2,方向与初速度方向相反.
(2)火车匀速通过隧道位移s=300m,
由:s=vt
解得:t=30s
答:火车全部通过隧道的最短时间30s
【解析】火车的初速度、末速度、位移已知,可以用位移速度关系式解出加速度,火车通过隧道的位移300m,速度10m/s,可解得时间.
【题目】橡皮筋也像弹簧一样,在弹性限度范围内,伸长量x与弹力F成正比,即F=kx,k的值与橡皮筋未受到拉力时的长度L、横截面积S有关,理论与实践都表明k= ,其中Y是一个由材料本身性质决定的常数,材料力学上称之为杨氏模量.有一段横截面为圆形的橡皮筋,应用如图甲所示的实验装置,可以测量出它的杨氏模量Y的值.首先利用测量工具a测得橡皮筋的长度L=20.00cm,利用测量工具b测得橡皮筋未受到拉力时的直径D=4.000mm.
下表为橡皮筋受到的拉力F与伸长量x的实验记录,
拉力F(N) | 5.0 | 10.0 | 15.0 | 20.0 | 25.0 |
伸长量x(cm) | 1.60 | 3.20 | 4.70 | 6.40 | 8.00 |
(1)请在图乙中作出F﹣x图象
(2)由图象可求得该橡皮筋的劲度系数k=N/m.
(3)这种橡皮筋的杨氏模量Y= N/m2 .