题目内容
18.在雾霭天气下,能见度下降,对高速公路道路通行影响很大,事故频发.雾霭天气下质量为m=1.5×103kg的轿车在某段平直路面上行驶,已知轿车保持匀速行驶时受到的阻力为车重的0.1倍,刹车时受到的阻力为车重的0.5倍.(1)若该轿车行驶的速度为v=54km/h,则刹车后经过多长时间才会停下来;
(2)若该轿车以P=3×104W的功率匀速行驶时,司机突然发现前方有障碍物,经0.5s反应后立即刹车,刚好到障碍位置停止,则司机看见障碍物时轿车与障碍物的距离为多大?
分析 (1)根据牛顿第二定律求得刹车时的加速度,根据速度时间公式求得时间;
(2)因为匀速运动,故牵引力等于阻力,根据P=fv求得匀速运动的速度,根据运动学公式求得通过的位移,
解答 解:(1)刹车时的加速度大小为:
a=$\frac{0.5mg}{m}=5m/{s}^{2}$
v=54km/h=15m/s
有速度时间公式可知:
t=$\frac{0-v}{a}=\frac{0-15}{-5}s=3s$
(2)匀速行驶时所受到的阻力f=0.1mg=1500N
匀速行驶的速度${v}_{0}=\frac{P}{f}=\frac{30000}{1500}m/s=20m/s$
反应时间内通过的位移为:x1=v0t=20×0.5m=10m
减速通过的位移为:${x}_{2}=\frac{{-v}_{0}^{2}}{-2a}=\frac{-2{0}^{2}}{-2×5}m=40m$
通过的总位移为:x=x1+x2=50m
答:(1)若该轿车行驶的速度为v=54km/h,则刹车后经过3s长时间才会停下来;
(2)若该轿车以P=3×104W的功率匀速行驶时,司机突然发现前方有障碍物,经0.5s反应后立即刹车,刚好到障碍位置停止,则司机看见障碍物时轿车与障碍物的距离为50m
点评 本题主要考查了对汽车运动过程的分析,抓住临界条件刚好不相撞是正确解题的关键,应用牛顿第二定律与运动学公式即可正确解题
练习册系列答案
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B. | 实验卫星“墨子”的加速度比北斗G7小 | |
C. | 北斗G7的运行速度大于实验卫星“墨子”的运行速度 | |
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3.某行星周围存在着环状物质,为了测定环状物质是行星的组成部分还是环绕该行星的卫星群,某天文学家对其做了精确的观测,发现环状物质绕行星中心的运行速度v与到行星中心的距离r的关系如图所示.已知行星除环状物外的半径为R,环状物质的宽度为d,引力常量为G.则下列说法正确的是( )
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10.设想在地球赤道平面内有一垂直于地面延伸到太空的轻质电梯,电梯顶端可超过地球的同步卫星高度R延伸到太空深处.这种所谓的太空电梯可用于低成本地发射绕地人造卫星.其发射方法是将卫星通过太空电梯匀速提升到某高度,然后启动推进装置将卫星从太空电梯发射出去.设在某次发射时,卫星A在太空电梯中极其缓慢地匀速上升,该卫星在上升到0.80R处意外和太空电梯脱离(脱离时卫星相对与太空电梯上脱离处的速度可视为零)而进入太空,卫星G的轨道高度恰为0.8R.设地球半径为r,地球表面重力加速度为g,则有:( )
A. | 卫星A在太空电梯上运动到B处时,其角速度与卫星C相同 | |
B. | 卫星A在太空电梯上运动到B处时,其周期比同步卫星小 | |
C. | 此卫星脱离太空电梯的最初一段时间内将做逐渐靠近地心的曲线运动 | |
D. | 欲使卫星脱离太空电梯后做匀速圆周运动,需要在释放的时候沿原速度方向让它加速到$\sqrt{\frac{5g{r}^{2}}{4R}}$ |
13.下列现象属于超重现象的是( )
A. | 跳水运动员被跳板弹起,离开跳板向上运动 | |
B. | 蹦床运动员在空中上升和下落过程中 | |
C. | 电梯减速上升 | |
D. | 火箭点火后加速升空 |