题目内容
6．在水平高速公路上以v0=108km/h速度行驶的汽车，急刹车后车轮迅速停止转动并向前滑行，轮胎与地面间的动摩擦因数为μ=0.8．乘客如果系上安全带，因安全带的作用乘客和车同时停止．如果没有系安全带，乘客将以原速度向前冲出并与座位前方硬物碰撞，设碰后乘客的速度变为反向，大小变为0.2v0，碰撞时间为0.03s．若不考虑乘客与座椅及其它接触面的摩擦力，且硬物对乘客的撞击力可作为恒力．求：（1）系安全带时，乘客与车的共同加速度的大小；
（2）乘客不系安全带时受到硬物的撞击力是系了安全带后受到的作用力的多少倍．（g=10m/s2）
分析 （1）对整体分析，根据牛顿第二定律求出系安全带时，乘客和车的共同加速度大小．
（2）根据速度时间公式求出不系安全带时的加速度，结合牛顿第二定律求出作用力的大小，从而得出乘客不系安全带时受到硬物的撞击力是系了安全带后受到的作用力的倍数．
解答 解：（1）根据牛顿第二定律得，乘客与车的共同加速度a=$\frac{μ（M+m）g}{M+m}=μg=0.8×10m/{s}^{2}$=8m/s2．
（2）系安全带时，乘客受到的作用力F1=ma=8m，
若不系安全带，乘客的加速度$a′=\frac{-0.2{v}_{0}-{v}_{0}}{t}=\frac{-1.2{v}_{0}}{t}=\frac{-1.2×30}{0.03}$m/s2=-1200m/s2，
则受到的作用力大小F2=1200m，
可知$\frac{{F}_{2}}{{F}_{1}}=150$．
答：（1）系安全带时，乘客与车的共同加速度的大小为8m/s2．
（2）乘客不系安全带时受到硬物的撞击力是系了安全带后受到的作用力的150倍．
点评 本题考查了牛顿第二定律和运动学公式的综合运用，知道加速度是联系力学和运动学的桥梁，基础题．
练习册系列答案
天天向上一本好卷系列答案
小学生10分钟应用题系列答案
相关题目
16．
如图所示的电路中，电源电动势为E，内电阻为r，平行板电容器C的两金属板水平放置，R1和R2为定值电阻，P为滑动变阻器R的滑动触头，G为灵敏电流计，A为理想电流表．开关S闭合后，C的两板间恰好有一质量为m、电荷量为q的油滴处于静止状态，则以下说法正确的是（ ）
如图所示的电路中，电源电动势为E，内电阻为r，平行板电容器C的两金属板水平放置，R1和R2为定值电阻，P为滑动变阻器R的滑动触头，G为灵敏电流计，A为理想电流表．开关S闭合后，C的两板间恰好有一质量为m、电荷量为q的油滴处于静止状态，则以下说法正确的是（ ）| A． | 在P向下移动的过程中，A表的示数变大，R2消耗的功率减小 | |
| B． | 若将电容器的两极板的间距增大后，A表的示数变小，油滴向上加速运动 | |
| C． | 在P向上移动的过程中，A表的示数变大，油滴仍然静止，G中有方向由a至b的电流 | |
| D． | 在P向上移动的过程中，A表的示数变小，油滴向上加速运动，G中有由b至a的电流 |
17．某同学利用如图甲所示的装置进行“探究加速度与物体质量的关系”的实验，A为小车，B为打点计时器，C为装有砝码的小桶，D为一端带有定滑轮的长方形木板．实验时，保证砝码和小桶质量m不变，改变小车质量M，分别测得小车的加速度a与对应的质量M的数据如表：
（1）根据上表数据，为进一步直观地反映F不变时，a与M的关系，在坐标纸中选择适当的物理量为坐标轴建立坐标系，作出图乙线．（作在答题纸上）
（2）根据所绘的图线，计算砝码和小桶的总重力为0.5N，且表明该同学在实验操作中最可能存在的问题：平衡摩擦力过度
| 次 数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| 小车加速度a（m•s-2） | 1.35 | 0.90 | 0.725 | 0.60 | 0.50 | 0.30 |
| 小车质量M（kg） | 0.400 | 0.625 | 0.800 | 1.000 | 1.250 | 2.500 |
| 小车质量倒数1/M（kg-1） | 2.50 | 1.60 | 1.25 | 1.00 | 0.80 | 0.40 |
（2）根据所绘的图线，计算砝码和小桶的总重力为0.5N，且表明该同学在实验操作中最可能存在的问题：平衡摩擦力过度
14．
如图所示，在x轴上方存在垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场，x轴下方存在垂直纸面向外的磁感应强度为$\frac{B}{2}$的匀强磁场．一带负电的粒子从原点O以与x轴成30°角斜向上射入磁场，且在上方运动半径为R．不计重力，则（ ）
如图所示，在x轴上方存在垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场，x轴下方存在垂直纸面向外的磁感应强度为$\frac{B}{2}$的匀强磁场．一带负电的粒子从原点O以与x轴成30°角斜向上射入磁场，且在上方运动半径为R．不计重力，则（ ）| A． | 粒子经偏转一定能回到原点O | |
| B． | 粒子在x轴上方和下方两磁场中运动的半径之比为2：1 | |
| C． | 粒子完成一次周期性运动的时间为$\frac{πm}{3qB}$ | |
| D． | 粒子第二次射入x轴上方磁场时，沿x轴前进3R |
11．
A、B为某电场中一条直线上的两个点，现将正点电荷从A点由静止释放，仅在电场力作用下运动一段距离到达B点，其电势能EP随位移x的变化关系如图所示．从A到B过程中，下列说法正确的是（ ）
A、B为某电场中一条直线上的两个点，现将正点电荷从A点由静止释放，仅在电场力作用下运动一段距离到达B点，其电势能EP随位移x的变化关系如图所示．从A到B过程中，下列说法正确的是（ ）| A． | 电场力对电荷一直做正功 | B． | 电荷所受电场力先减小后增大 | ||
| C． | 电荷所受电场力先增大后减小 | D． | 电势先降低后升高 |
如图所示，质量为m=1kg的滑块，以v0=5m/s的水平初速度滑上静止在光滑水平面的平板小车．若小车质量M=4kg，平板小车足够长，滑块在平板小车上滑移1s后相对小车静止，重力加速度g取10m/s2，不计滑块的大小．求：
15．在匀强电场中，一带电粒子仅在电场力作用下做曲线运动，随着时间的增加，其速度方向与加速度方向的夹角（ ）
| A． | 先减小后增大 | B． | 先增大后减小 | C． | 一定增大 | D． | 一定减小 |