题目内容
【题目】目前高速公路收费处,有专门的ETC收费通道。车主只要在车辆前挡风玻璃上安装感应卡并预存费用,通过收费站时便不用人工缴费,也无须停车,高速通行费将从卡中自动扣除,即能够实现自动收费。这种收费系统每车收费耗时不到2s,其收费通道的通行能力是人工收费通道的5至10倍。如图所示,假设一辆汽车以正常行驶速度v1=16m/s朝收费站沿直线行驶,如果过ETC通道,需要在距收费站中心线前匀减速至v2 =4m/s,然后以该速度匀速行驶一段距离,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t =65s缴费成功后,再启动汽车匀加速至正常行驶。设汽车在匀减速和匀加速过程中的加速度大小分别为a1 =2m/s2,a2 =1m/s2.求:
(1)汽车过ETC通道时,匀变速行驶的总位移大小;
(2)若汽车通过ETC通道比通过人工收费通道速度再达到v1时节省了69s,求汽车在ETC通道匀速行的距离。
【答案】(1)180m;(2)8m。
【解析】
(1)设汽车通过ETC通道时的匀减速过程的位移为,匀加速过程的位移为
,则
汽车匀变速行驶的总位移大小
;
(2)汽车通过ETC通道时,设汽车匀速行驶的距离为d,汽车匀减速过程的时间
匀速过程的时间
匀加速过程的时间
所以汽车通过ETC通道的总时间
汽车通过人工收费通道时,匀减速过程的时间
匀加速过程的时间
所以汽车通过人工收费通道的总时间
则汽车通过ETC通道比通过人工收费通道节约的时间
解得
t=20s
汽车在ETC通道匀速行驶的距离
。
![](http://thumb2018.1010pic.com/images/loading.gif)
【题目】某同学利用图(a)的装置测量轻弹簧的劲度系数。图中,光滑的细杆和直尺水平固定在铁架台上,一轻弹簧穿在细杆上,其左端固定,右端与细绳连接;细绳跨过光滑定滑轮,其下端可以悬挂砝码(实验中,每个砝码的质量均为)。弹簧右端连有一竖直指针,其位置可在直尺上读出。实验步骤如下:
①在绳下端挂上一个硅码,调整滑轮,使弹簧与滑轮间的细线水平且弹簧与细杆没有接触;
②系统静止后,记录砝码的个数及指针的位置;
③逐次增加砝码个数,并重复步骤②(保持弹簧在弹性限度内):
④用n表示砝码的个数,l表示相应的指针位置,将获得的数据记录在表格内。
回答下列问题:
(1)根据下表的实验数据在图(b)中补齐数据点并做出图像__________。
l | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
10.48 | 10.96 | 11.45 | 11.95 | 12.40 |
(2)弹簧的劲度系数k可用砝码质量m、重力加速度大小g及图线的斜率
表示,表达式为
________。若g取
,则本实验中
________
(结果保留3位有效数字)。