题目内容

【题目】五人制足球的赛场长40 m,宽20m。在比赛中,攻方队员在中线附近突破防守队员,将足球沿边线向前踢出,足球的运动可视为在地面上做初速度为v1=6m/s的匀减速运动,加速度大小为。该队员将足球踢出后立即由静止启动追赶足球,他的运动可视为匀加速直线运动,最大加速度为,能达到的最大速度为v2=4m/s。该队员至少经过多长时间追上足球?

【答案】6.5s

【解析】

设足球从开始做匀减速运动到停下来的位移为x1x1=可得x1=18m

设足球匀减速运动的时间为t1t1=可得t1=6s

队员以最大加速度加速的时间t2t2=可得t2=4s

在t2时间内队员的位移x2=可得x2=8m,则足球停止运动时,队员没有追上足球,之后队员做匀速运动,追上足球用的时间t3t3=可得t3=2.5s

队员追上足球的用的最少时间t= t2+ t3=6.5s

练习册系列答案
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【题目】生活中经常会看到流体(如空气、水等)的旋涡现象。例如风由于旗杆的阻碍而产生旋涡,旋涡又引起空气、旗帜、旗杆在垂直于风速方向上的振动,风速越大这种振动就越快。

1)利用旋涡现象可以测定液体的流速。如图甲所示(为截面图),旋涡发生体垂直于管道放置,在特定条件下,由于旋涡现象,液体的振动频率f与旋涡发生体的宽度D、液体的流速v有简单的正比或反比的关系。请结合物理量的单位关系写出频率fvD之间的关系式(比例系数可设为kk是一个没有单位的常量)

2)液体的振动频率可利用电磁感应进行检测。如图乙所示,将横截面直径为d的圆柱形金属信号电极垂直于流体流动方向固定于管道中,其所在区域有平行于信号电极、磁感应强度为B的匀强磁场,图丙为俯视的截面图。流体振动时带动信号电极在垂直于流速的方向上振动,若信号电极上的感应电动势e随时间t的变化规律如图丁所示,图中的EmT均为已知量。求流体的振动频率f以及信号电极振动的最大速率vm

3)为了探测电极产生的信号,关于检测元件的设计,有人设想:选用电阻率为ρ的某导电材料制成横截面积为S、半径为r的闭合圆环,某时刻在圆环内产生一瞬时电流,由于自感该电流会持续一段短暂的时间,以便仪器检测。已知电流在环内产生的磁场可视为均匀磁场,磁感应强度的大小与电流成正比,方向垂直于圆环平面。若圆环内的瞬时电流恰好经减为零(T为流体的振动周期),且此过程中电流的平均值与初始时刻的电流成正比。结合(1)问的结果,请推导rvρD以及S之间的关系。

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