题目内容

以40m/s运动的高速赛车，在直道上运动时突然发现有一故障需要排除，运动员有两种停车方式可供选择：

（1）关闭发动机并立即刹车，赛车可获得8m/s2的加速度

（2）关闭发动机，但不刹车，任其慢慢停车，赛车可获得2m/s2的加速度

故障排除后，赛车又能以8m/s2的加速度匀加速起动，达到40m/s的速度后又匀速运动。

假如直道足够长，你认为哪一种停车方式对运动员的比赛成绩影响较小？二种方式成绩会相差多少？

 

【答案】

相差7.5s

【解析】略

 

练习册系列答案
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某实验小组采用如图1所示的装置来探究“功与速度变化的关系”．实验中，小车碰到制动装置时，钩码尚未到达地面．实验的部分步骤如下：

（1）将一块一端带有定滑轮的长木板固定在桌面上，在长木板的另一端固定打点计时器；
（2）把纸带穿过打点计时器的限位孔，连在小车后端，用细线跨过定滑轮连接小车和钩码；
（3）把小车拉到靠近打点计时器的位置，接通电源，从静止开始释放小车，得到一条纸带；
（4）关闭电源，通过分析小车位移与速度的变化关系来研究合外力对小车所做的功与速度变化的关系．
图2是实验中得到的一条纸带，点O为纸带上的起始点，A、B、C是纸带的三个计数点，相邻两个计数点间均有4个点未画出，用刻度尺测得A、B、C到O的距离如图所示，已知所用交变电源的频率为50Hz，问：
（1）打B点时刻，小车的瞬时速度vB=
0.40
0.40
m/s．（结果保留两位有效数字）
（2）本实验中，若钩码下落高度为h1时合外力对小车所做的功W0，则当钩码下落h2时，合外力对小车所做的功为
h2
h1
w0
h2
h1
w0
．（用h1、h2、w0表示）
（3）实验中，该小组同学画出小车位移x与速度v的关系图象如图3所示．根据该图形状，某同学对W与v的关系作出的猜想，
肯定不正确的是
AC
AC
（填写选项字母代号）
A．W∝v        B．W∝v2
C．W∝
1
v
       D．W∝v3
（4）在本实验中，下列做法能有效地减小实验误差的是
ABC
ABC
（填写选项字母代号）
A．把长木板右端适当垫高，以平衡摩擦力
B．实验中控制钩码的质量，使其远小于小车的总质量
C．调节滑轮高度，使拉小车的细线和长木板平行
D．先让小车运动再接通打点计时器．
请完成以下小题．
（1）如图1所示，是某研究性学习小组做“探究橡皮筋做的功和物体速度变化的关系”的实验，图中是小车在一条橡皮筋作用下弹出，沿木板滑行的情形，这时，橡皮筋对小车做的功记为W．当我们用2条、3条…完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次…实验时，每次橡皮筋都拉伸到同一位置释放，小车每次实验中获得的速度由打点计时器所打的纸带测出．

①除了图1中的已给出的实验器材外，还需要的器材有
交流电源、刻度尺
交流电源、刻度尺
；
②实验时为了使小车只在橡皮筋作用下运动，应采取的措施是
将长木板的一段垫高平衡小车所受的摩擦力．
将长木板的一段垫高平衡小车所受的摩擦力．
；
③在用图示装置做“探究动能定理”的实验时，下列对于实验步骤的描述中，正确的是
AC
AC

A．通过改变橡皮筋的条数改变拉力做功的数值
B．通过改变橡皮筋的长度改变拉力做功的数值
C．通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的最大速度
D．通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的平均速度
（2）在做“研究匀变速直线运动”的实验时，某同学得到一条用电火花计时器打下的纸带如图甲所示，并在其上取A、B、C、D、E、F、G7个计数点，每相邻两个计数点之间还有4个点图中没有画出，电火花计时器接50Hz交流电源．他经过测量并计算得到电火花计时器在打B、C、D、E、F各点时纸带运动的瞬时速度如下表：
对应点 B C D E F
速度（m/s） 0.141 0.180 0.218 0.262 0.301
①设电火花计时器打点的时间隔为T，则计算vF的公式为vF=
d6-d4
10T
d6-d4
10T
（用题中所给物理量符号表示）
②根据上表中的数据，以A点对应的时刻为计时的开始，即t=0．试在图乙所示坐标系中合理地选择标度，作出v-t图象，并利用该图象求物体的加速度a=
0.40
0.40
m/s2．
某实验小组采用如图甲所示的装置来探究“功与速度变化的关系”．实验中，小车碰到制动装置时，钩码尚未到达地面．实验的部分步骤如下：

（1）将一块一头带有定滑轮的长木板固定放在桌面上，在长木板的另一端固定打点计时器．
（2）把纸带穿过打点计时器的限位孔，连在小车后端，用细线跨过定滑轮连接小车和钩码．
（3）把小车拉到靠近打点计时器的位置，接通电源，从静止开始释放小车，得到一条纸带．
（4）关闭电源，通过分析小车位移与速度的变化关系来研究外力对小车所做的功与速度变化的关系．
如图乙是实验中得到的一条纸带，点O为纸带上的起始点，A、B、C是纸带的三个计数点，相邻两个计数点间均有4个点未画出，利用刻度尺测得A、B、C到O的距离如图所示，已知所用交变电源的频率为50Hz，问：
①打B点时刻，小车的瞬时速度vB=
0.40
0.40
m/s．（结果保留两位有效数字）
②本实验中，若钩码下落高度为h1时外力对小车所做的功为w0，则当钩码下落h2时，外力对小车所做的功为
h2
h1
w0
h2
h1
w0
．（用h1、h2、w0表示）
③实验中，该小组同学画出小车位移x与速度v的关系图象如图丙所示．根据该图形状，某同学对W与v的关系作出的猜想，肯定不正确的是
AC
AC

A．W∝v  B．W∝v2   C． W∝
1
v
  D．W∝v3
④在本实验中，下列做法能有效地减小实验误差的是
ABC
ABC

A．把轨道右端适当垫高，以平衡摩擦力．
B．实验中控制钩码的质量，使其远小于小车的总质量
C．调节滑轮高度，使拉小车的细线和长木板平行
D．先让小车运动再接通打点计时器．
2001年11月28日，在纽约举行的世界杯游泳比赛中，我国女蛙王罗雪娟在50m蛙泳比赛中，以31秒的成绩获得金牌，高科技记录仪测得她冲刺终点的速度为40m/s，则她在50m的运动中平均速度约为（　　）
（1）某试验小组利用拉力传感器来验证牛顿第二定律，实验装置如图．他们将拉力传感器固定在小车上，用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与钩码相连，用拉力传感器记录小车受到的拉力F的大小；小车后面固定一打点计时器，通过拴在小车上的纸带，可测量小车匀加速运动的速度与加速度．
①若交流电的频率为50Hz，则根据下图所打纸带的打点记录，AB两点的时间间隔为
0.1
0.1
 s，小车此次运动经B点时的速度vB=
0.40
0.40
m/s，小车的加速度a=
1.46
1.46
m/s2．（vB、a的结果均保留到小数点后两位）

②要验证牛顿第二定律，除了途中提及的器材及已测出的物理量外，实验中还要使用
天平
天平
（填仪器名称）来测量
小车质量
小车质量
（填物理量名称）．
③由于小车所受阻力f的大小难以测量，为了尽量减小实验的误差，需尽可能降低小车所受阻力f的影响，以下采取的措旅中必要的是（双选）：
AC
AC
．
A．适当垫高长木板无滑轮的一端，使未挂钩码的小车被轻推后恰能拖着纸带匀速下滑
B．应使钩码总质量m远小于小车（加上传感器）的总质量M
C．应通过调节定滑轮的高度确保拉小车的细绳与木板平行
D．钩码的总质量m应小些
（2）如图1所示为某同学“探究弹簧弹力跟伸长的关系”的实验装置图，所用钩码的重力相当于对弹簧提供了向右的恒定的拉力．
（I）实验的步骤如下：
①把细绳和弹簧的小环结好，让细绳跨过定滑轮，并结好细绳套．
②从刻度尺上读出弹簧左侧结点到小环结点的距离（即原长）．
③在细绳套上挂上1个已知质量的钩码，待弹簧伸长到稳定时，
从刻度尺上读出弹簧的长度
从刻度尺上读出弹簧的长度
，再计算此时的伸长量，和钩码的质量一并填入列表．
④换上2个、3个、4个、5个钩码挂上细绳套；重复③的步骤，得到五组数据．
⑤以弹力（钩码质量换算过来）为纵坐标，以弹簧伸长量为横坐
标，根据所测数据在坐标纸上描点，作出一条平滑的直线，
归纳出实验的结论．
（Ⅱ）如图2是弹簧弹力F与弹簧伸长量x的F-x图线，由此可弹得到结论：
弹力F与弹簧伸长量x为线性关系
弹力F与弹簧伸长量x为线性关系

图线不过原点的原因是由于
弹簧与桌面及绳子与滑轮间存在的摩擦造成的
弹簧与桌面及绳子与滑轮间存在的摩擦造成的
．

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