题目内容

【题目】在寒冷的冬天,路面很容易结冰,在冰雪路面上汽车一定要低速行驶.在冰雪覆盖的路面上,车辆遇紧急情况刹车时,车轮会抱死而“打滑”.如图所示,设某汽车以10 m/s的速度行驶至一斜坡的顶端A时,突然发现坡底前方有一行人正以2 m/s的速度同向匀速行驶,司机立即刹车,但因冰雪路面太滑,汽车仍沿斜坡滑下.已知斜坡θ=37° (sin37°=0.6,cos37°=0.8).长AC=11 m,司机刹车时行人距坡底C点距离CE=6 m,从厂家的技术手册中查得该车轮胎与冰雪路面的动摩擦因数约为0.5,求:

(1)求汽车沿斜坡滑下的加速度大小;

(2)汽车到达坡底C时的速度大小及经历时间;

(3)试分析此种情况下,行人是否有危险。

【答案】(1)2 m/s2(2),1s(3)行人有危险,应抓紧避让

【解析】

(1)根据牛顿第二定律求出汽车在斜坡上滑下时的加速度.

(2)根据速度位移公式以及速度时间关系求出汽车到达C点时的速度及时间;

(3)根据牛顿第二定律求出汽车在水平面上的加速度,抓住汽车和人速度相等时,两者的位移关系判断是否相撞,从而确定行人是否有危险.

(1)由牛顿第二定律知,汽车在斜坡上滑下时的加速度
mgsinθ-μmgcosθ=ma1
由数学知识知:sinθ=0.6,cosθ=0.8
故得:a1=2m/s2
(2)汽车到达坡底C时的速度满足vC2vA2=2a1xAC
代入数据解得vC=12m/s
经历时间

(3)汽车在水平冰雪路面上的加速度μmg=ma2

解得a2=5m/s2
汽车在水平路面上减速至v=v人=2m/s时,滑动的位移

经历的时间

人发生的位移x2=v人(t1+t2)=2×3=6m
因x1-x2=14-6=8m>6m,故行人有危险,应抓紧避让.

练习册系列答案
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【题目】(12分)某品牌电饭锅采用纯电阻电热丝加热,有“煮饭”和“保温”两种工作模式,在220V电压下额定功率分别为600W和80W.物理兴趣小组的同学们想通过实验测定该电饭锅电热丝的电阻.

现有实验器材:干电池两节,滑动变阻器R1(最大阻值20Ω),电阻箱R(精度0.1Ω)电压表V(量程3V,内阻很大),电流表A(量程6mA,内阻r = 35.0Ω),开关及导线若干.

①同学们利用多用表进行初步测量和估算发现,电饭锅处于不同工作模式时,实验电流差异较大.为了能顺利完成实验,他们打算将电流表的测量范围扩大到48 mA,则应该将电阻箱调节至R = ______Ω并与电流表并联.

②同学们设计并连接了图2所示的电路图,接通电源前应将滑动变阻器的滑片置于____(填“a”或“b”)端.

③将电饭锅调至“煮饭”模式,_______(填“闭合”或“断开”)开关K2,再闭合开关K1,调节滑动变阻器阻值,发现两表示数均有示数,但都不能调到零.如果该故障是由图中标号“1”到“6”中的一根导线断路引起,则断路的导线是_______.排除故障后,调节滑动变阻器阻值,记下各电表六组读数后断开开关K1.然后将电饭锅调至“保温”模式,改变K2状态,再闭合开关K1,调节滑动变阻器阻值,记下各电表六组读数后断开开关K1.

④直接将两组实验读到的数据绘制成如图3所示的图象.由图可知,该实验中电饭锅处于“煮饭”模式时测得的阻值为________Ω.(保留两位有效数字)

⑤同学们计算发现,实验操作、数据记录与处理均正确无误,但实验得到的结果比电饭锅正常工作时的阻值小很多,请指出造成该差异的主要原因:________________________________________________.

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