内容正文:
铧强中学2024级高三(上)第一次诊断性考试
一、单项选择题:本题共7小题,每题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 下列说法正确的是( )
A. 在研究太阳的运动时,不能将太阳视为质点
B. 田径运动员在某次比赛过程中,平均速度可能就是平均速率
C. 自行车比赛中,自行车的速度越来越大,说明车的加速度在变大
D. 跳水运动员下落时,运动员看到水面迎面扑来,是选择自己为参考系的缘故
【答案】D
【解析】
【详解】A.物体能否看成质点与本身大小形状无关,若大小形状对研究问题影响不大或无影响,即可以把物体看成质点,所以在研究太阳的运动时,不能将太阳视为质点,这种说法是错误的。比如研究太阳在宇宙的运动轨迹,太阳可看成质点,故A错误;
B.田径运动员在某次比赛过程中,如果是单向直线运动平均速度的大小等于平均速率,但是平均速度是矢量有方向不等于平均速率,故B错误;
C.加速度与速度没有直接关系,物体的速度越来越大,其加速度不一定越大,故C错误。
D.跳水运动员下落时,运动员看到水面迎面扑来,是选择自己为参考系的缘故,故D正确。
故选D。
2. 为了取票更加便捷,各地机场都安装了自动取票机,旅客可以直接刷二代身份证获取机票.为了防止旅客忘记拿走身份证,一般将识别感应区设计为如图所示的斜面.则身份证放在识别感应区上处于静止状态时( )
A. 感应区对身份证的支持力竖直向上
B. 感应区对身份证的摩擦力沿斜面向下
C. 感应区对身份证的作用力与身份证所受重力等大反向
D. 感应区对身份证的作用力小于身份证所受重力
【答案】C
【解析】
【详解】A.感应区对身份证的支持力垂直斜面向上,选项A错误;
B.感应区对身份证的摩擦力沿斜面向上,选项B错误;
CD.身份证受向下的重力与感应区对身份证的作用力,二力的合力为零,则感应区对身份证的作用力与身份证所受重力等大反向,选项C正确,D错误。
故选C。
3. 如图所示,物体A的左侧为竖直墙面,B的下面有一竖直压缩的弹簧,A、B保持静止。则( )
A. 物体A一定与墙面间无摩擦力
B. 物体A一定受到墙面竖直向下的摩擦力
C. 物体A一定受到墙面竖直向上的摩擦力
D. A受到5个力作用
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】AB整体受力平衡,竖直方向受到重力和弹簧的弹力,水平方向不受力,所以A与墙之间没有弹力;没有弹力就不会有摩擦力,BC错误,A正确。
C.物体A受到重力、B的支持力、和B的摩擦力三个力,故D错误
故选A。
4. 如图所示,一公共汽车从A点由静止开始做匀加速直线运动出站,连续经过B、C两点,已知BC间距离是AB间距离的3倍,汽车在BC间运动的平均速度是15m/s,则汽车经过B点时的速度大小为( )
A. 12m/s B. 10m/s C. 7.5m/s D. 5m/s
【答案】B
【解析】
【详解】由于公共汽车从A点由静止开始做匀加速直线运动,BC间距离是AB间距离的3倍,根据初速度为零的比例关系可知,汽车经过AB和BC的时间相等,则,
联立可得
故选B。
5. 甲乙丙丁四个物体分别做直线运动,描述其运动的图像如图所示,关于物体的运动情况,下列说法正确的是( )
A. 甲图中,物体在0~10s这段时间内的平均速度等于9m/s
B. 乙图中,物体做匀变速直线运动,加速度大小为3.5m/s²
C. 丙图中,阴影面积表示4~6s时间内物体的加速度变化量
D. 丁图中,物体做匀变速直线运动,t=3s时速度大小为25m/s
【答案】D
【解析】
【详解】A.图甲中,若图像为直线,则物体做匀加速直线运动,则0~10s时间内的平均速度为
由图中曲线可知物体在0~10s这段时间内平均速度大于9m/s,故A错误;
B.图乙中,根据运动学公式,则有
可知图线的斜率为
解得
即物体的加速度大小为3.75m/s²,故B错误;
C.图丙中,根据可知,阴影面积表示4~6s时间内物体的速度变化量,故C错误;
D.图丁中,根据运动学方程
整理可得
结合图像可得纵截距为
斜率为
解得
则t=3s时物体的速度为
故D正确。
故选D。
6. 如图所示,AC是上端带光滑轻质定滑轮的固定竖直杆,质量不计的轻杆BC一端通过铰链固定在C点,另一端B悬挂一重力为G的物体,且B端系有一根轻绳并绕过定滑轮,用力F拉绳,开始时∠BCA>90°,现使∠BCA缓慢变小,直到∠BCA=30°。此过程中,轻杆BC所受的力( )
A. 逐渐减小 B. 逐渐增大
C. 大小不变 D. 先减小后增大
【答案】C
【解析】
【详解】以结点B为研究对象,分析受力情况,如图所示
根据平衡条件可知,F、FN的合力F合与G大小相等、方向相反。根据相似三角形得
且F合=G,则有
现使∠BCA缓慢变小的过程中,AC、BC不变,即FN不变,则轻杆BC所受的力大小不变。
故选C。
7. 如图所示,在攀岩训练中,某时刻运动员的一只脚尖踩在固定于竖直墙面的半圆柱的圆弧面上,接触点为,该半圆柱横截面的圆心为,连线与竖直方向的夹角为。已知脚尖与圆弧面间的动摩擦因数为,可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是( )
A. 为保证脚尖不打滑,只需要满足
B. 半圆柱对脚尖支持力的方向竖直向上
C. 若,脚尖向墙壁靠近后一定不会打滑
D. 脚尖对半圆柱的作用力的方向可能竖直向下
【答案】D
【解析】
【详解】B.半圆柱对脚尖的支持力N与接触面垂直,所以方向沿半径OP向外,故B错误;
AC.半圆柱对脚尖的静摩擦力f,方向沿圆弧面的切线方向,用于平衡脚尖的下滑趋势,脚尖受到的其他力,将力沿OP方向和切线方向分解,沿OP方向,有
沿切线方向
不打滑的临界条件为
代入数据解得
可得
但本质上是临界条件如果运动员还受其他作用力,比如绳子拉力等,脚尖也可能打滑,但选项A中"只需要满足"的表述忽略了其它力的影响,故AC错误;
D.半圆柱对脚尖的作用力是支持力N与静摩擦力f的合力。若N与f的合力方向竖直向上(平衡脚尖受到的竖直向下的力),根据牛顿第三定律,脚尖对半圆柱的作用力的方向竖直向下,故D正确。
故选D。
二、多项选择题:本题共3小题,每题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 如图所示,重力为G的物体静止在倾角为α的斜面上,将重力为G分解为垂直斜面向下的力F1和平行斜面向下的力F2,那么( )
A. F1就是物体对斜面的压力
B. 物体对斜面的压力方向与F1的方向相同,大小为
C. F2就是物体受到的静摩擦力
D. 物体受到重力、斜面对物体的支持力、静摩擦力三个力的作用
【答案】BD
【解析】
【分析】
【详解】AB.F1是物体重力的分力,只是方向与物体对斜面的压力方向相同,大小相等,均为,但两个力不是同一个力。A错误,B正确;
C.F2是物体重力的分力,不是斜面施加给物体的摩擦力。C错误;
D.物体受到重力、斜面对物体的支持力、静摩擦力三个力的作用。D正确。
故选BD。
9. 粗糙水平地面上有一质量为、倾角为的粗糙楔形物体,斜面上有一个质量为的物块,与一轻绳连接,且绕过一固定在天花板上的定滑轮,另一端水平与一结点连接一个质量为的小球,右上方有一拉力,初始夹角,如图所示。现让拉力顺时针缓慢转动且保持大小不变,转动过程、始终保持静止。已知与滑轮间的细绳与斜面平行,重力加速度为。下列说法正确的是( )
A. 、间的摩擦力一直减小
B. 绳上拉力先减小再增大
C. 地面对物体的支持力先减小再增大
D. 物体对地面的摩擦力方向水平向右
【答案】CD
【解析】
【详解】AB.对结点处受力分析,α角大小不变,可以使用辅助圆方法判断力的动态变化情况,如图所示
通过分析可得FT先增大再减小,F一直减小,初始状态,对A分析可得绳子拉力为FT=mg,
对B分析,有FT=2mgsin30°=mg
即一开始B与C间的静摩擦力为零,故当绳子拉力FT从mg先增大再减小到mg,B、C间的静摩擦力方向一直沿斜面向下且先增大再减小,故AB错误;
C.将B、C看成整体,竖直方向有N地+FTsin30°=(2m+M)g
由于FT先增大再减小,BC总重力不变,故N地先减小再增大,故C正确;
D.由于绳的拉力,B和C有整体向右移的趋势,因此地面对物体C的摩擦力水平向左,根据牛顿第三定律,物体C对地面的摩擦力方向水平向右,故D正确。
故选CD。
10. 甲、乙两车在平直的公路上同时从同一地点同向行驶,两车的速度v随时间t的变化关系如图所示,其中乙是图中倾斜直线,两阴影部分的面积相等(S1=S2),则( )
A. 甲、乙两车均做直线运动
B. 在0~t2时间内(不包括0时刻),甲、乙两车相遇两次
C. 在0~t2时间内,甲车的平均速度大于
D. 在0~t2时间内(不包括t2时刻),甲车一直在乙车前面
【答案】AD
【解析】
【详解】A.图像表示速度只有两种方向,则甲、乙两车均做直线运动,故A正确;
B.从图像可知,在0~t2时间内,甲、乙两车图线与t轴所包围的“面积”相等,即两车的位移相等,所以t2时刻,甲、乙两车相遇且只相遇一次,故B错误;
C.根据图像与横轴围成的面积表示位移,两阴影部分的面积,可知在时间内,甲车运动的位移等于乙车运动的位移,根据可知,甲车的平均速度等于乙车的平均速度;乙车做匀加速直线运动,在时间内,乙车的平均速度为,则在时间内,甲车的平均速度为,故C错误;
D.在0~t2时间内(不包括t2时刻)的某一时刻,甲车图线与t轴所包围的“面积”大于乙车图线与t轴所包围的“面积”,即甲车的位移大于乙车的位移,且甲、乙两车在平直的公路上同时从同一地点出发,所以甲车一直在乙车前面,故D正确。
故选AD。
三、实验题:本题共2小题,共16分。
11. 某实验小组做“验证力的平行四边形定则”实验,装置如图甲所示,先将橡皮条的一端固定在水平木板上的A点,另一端系上带有绳套的两根细绳形成的结点。实验时,需要两次拉伸橡皮条,一次是通过两细绳用两个弹簧测力计互成角度地拉橡皮条使结点到达O点,另一次是用一个弹簧测力计通过细绳拉橡皮条,使结点到达同样的位置O点。则:
(1)下列说法正确的______是(选填字母代号)。
A.拉橡皮条的绳套的绳要尽量细,而且要稍长一些
B.用平行四边形定则求得的合力方向一定沿AO方向
C.橡皮条、弹簧测力计和绳应贴近且平行于水平木板面
D.当把结点拉到达某一设定位置O点时,拉力F₁和F₂的夹角越大越好
(2)在某次操作中,弹簧测力计的示数如图乙所示,则读数为______N。
(3)如图丙所示,是在白纸上根据实验结果画出的图。图丙中的F与两个力中,方向一定沿AO方向的是______(选填“F”或“”)。
【答案】 ①. AC##CA ②. 2.45##2.44##2.46 ③.
【解析】
【详解】(1)[1]
A.为了减小记录拉力方向的误差,拉橡皮条的绳套的绳要尽量细,而且要稍长一些,故A正确;
B.由于实验时存在一定的误差,用平行四边形定则求得的合力方向不一定沿AO方向,故B错误;
C.为了减小误差,橡皮条、弹簧测力计和绳应贴近且平行于水平木板面,故C正确;
D.当把结点拉到达某一设定位置O点时,拉力F₁和F₂的夹角不是太大也不能太小,应适当就好,故D错误。
故选AC。
(2)[2]图中弹簧测力计的分度值为,由图乙可知,弹簧测力计的读数为。
(3)[3]由图丙可知,F是通过作平行四边形得到的合力理论值,由于存在一定的误差,F不一定沿AO方向,而是通过一个弹簧测力计拉橡皮条得到的合力实验值,根据二力平衡可知,方向一定沿AO方向的是。
12. 在教材中“研究小车做匀变速直线运动”的实验,电源频率为50Hz,如图为一次记录小车运动情况的纸带,图中A、B、C、D、E、F、G为相邻的计数点,在相邻计数点之间还有4个点未画出。
(1)实验所用电源为______(选填“直流电”或“交流电”);
(2)下列说法中正确的是______(填字母)。
A. 连接重物和小车的细线应与长木板保持平行
B. 长木板的一端必须垫高,使小车在不挂重物时能在木板上做匀速运动
C. 小车应靠近打点计时器,先接通电源,后释放小车
D. 选择计数点时,必须从纸带上第一个点开始
(3)打C点时小车的瞬时速度为______m/s,小车运动的加速度______(结果均保留2位有效数字);
(4)若交流电的频率变为51Hz而未被发觉,则测得的小车的速度值______真实值(选填大于或小于)。
【答案】(1)交流电 (2)AC
(3) ①. 0.20 ②. 0.50
(4)小于
【解析】
【小问1详解】
本实验中用的打点计时器所用电源为交流电源。
【小问2详解】
A.为了保证小车做匀加速直线运动,连接重物和小车的细线应与长木板保持平行,故A正确;
B.本实验中小车做匀加速直线运动,所以长木板的一端无需垫高,故B错误;
C.为了保证打出的纸带上的点多一些,能够很好的进行数据处理,所以小车应靠近打点计时器,先接通电源,后释放小车,故C正确;
D.在处理纸带时,最开始小车速度较小,点比较密,所以纸带最前端的部分点会被舍去,所以标计数点时不是从第一个点开始标,故D错误。
故选AC。
【小问3详解】
[1]相邻计数点之间还有4个点未画出,则相邻计数点的时间间隔为
根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该段过程的平均速度,打C点时小车的瞬时速度为
[2]由逐差法可得小车的加速度为
【小问4详解】
若交流电的频率变为51Hz而未被发觉,则代入计算的时间偏大,测得的小车的速度值小于真实值。
四、计算题:本题共3小题,共38分。
13. 如图所示,一辆小汽车以v=10m/s的速度在水平路面上匀速行驶,在距离斑马线d=15m处,驾驶员发现小朋友排着长s=5m的队伍从斑马线一端开始匀速通过,立即做加速度a=5m/s2的匀减速直线运动。若路面宽L=8m,忽略驾驶员反应时间。
(1)求汽车匀减速全程所用的时间t1和汽车停止处距离斑马线的距离Δx;
(2)若汽车在停止处等待小朋友全部通过用时t2=11s,则小朋友全部通过斑马线的时间t及匀速行走速度v0的大小。
【答案】(1),
(2),
【解析】
【小问1详解】
汽车匀减速全程所用的时间为
汽车匀减速通过的位移大小为
汽车停止处距离斑马线的距离为
【小问2详解】
小朋友全部通过斑马线的时间为
小朋友匀速行走速度大小为
14. 城市高层建筑越来越多,高空坠物事件时有发生。假设某公路边的高楼距地面高H=83m,往外凸起的阳台上的花盆因受到扰动而掉落,掉落过程可看作自由落体运动。阳台下方有一辆长L1=10m、高h=3m的货车,以v0=12m/s的速度匀速直行,要经过阳台的正下方。花盆刚开始下落时货车车头距花盆的水平距离为L2=42m(示意图如图所示,花盆可视为质点,重力加速度g=10m/s2)。
(1)若司机没有发现花盆掉落,货车保持速度v0匀速直行,请计算说明货车是否被花盆砸到;
(2)若司机发现花盆掉落,采取加速(加速阶段可视为匀加速,司机反应时间Δt=0.5s,反应时间内可视为匀速运动)的方式来避险,则货车至少以多大的加速度加速才能避免被花盆砸到?(结果用分数表示)
【答案】(1)会被花盆砸到
(2)至少以的加速度加速才能避免被花盆砸到
【解析】
【小问1详解】
花盆从落下到车顶高度过程中,下落高度为
花盆做自由落体运动,有
解得
在这段时间内货车位移为
由于
则货车会被花盆砸到。
【小问2详解】
司机反应时间内货车的位移为
此时车头离花盆的水平距离为
采取加速方式,要成功避险,则加速运动的位移至少为
加速时间为
则有
代入数据解得
即货车至少以的加速度加速才能避免被花盆砸到。
15. 如图所示,质量为的物块放在倾角为足够长的固定斜面底端,在平行斜面向上大小为的拉力作用下,物块从静止开始沿斜面向上运动。已知物块与斜面间的动摩擦因数,重力加速度取,斜面足够长,求:
(1)物块加速度的大小;
(2)拉力作用后撤去拉力,求从开始到运动到最高点物块运动的位移大小。
(3)改变外力的大小和方向,使物体恰能沿斜面向上匀速运动时,求外力的最小值。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
对物块由牛顿第二定律得
解得
【小问2详解】
末物块的速度为
解得
前内的位移为
解得
撤去拉力后
解得
由,解得
物块沿斜面向上的总位移为
【小问3详解】
对物体受力分析如图所示
设与斜面的夹角为,过物体重心做直角坐标如图所示,沿斜面方向
垂直斜面方向
滑动摩擦力
联立解得
所以,当时,外力最小,为
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铧强中学2024级高三(上)第一次诊断性考试
一、单项选择题:本题共7小题,每题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 下列说法正确的是( )
A. 在研究太阳的运动时,不能将太阳视为质点
B. 田径运动员在某次比赛过程中,平均速度可能就是平均速率
C. 自行车比赛中,自行车的速度越来越大,说明车的加速度在变大
D. 跳水运动员下落时,运动员看到水面迎面扑来,是选择自己为参考系的缘故
2. 为了取票更加便捷,各地机场都安装了自动取票机,旅客可以直接刷二代身份证获取机票.为了防止旅客忘记拿走身份证,一般将识别感应区设计为如图所示的斜面.则身份证放在识别感应区上处于静止状态时( )
A. 感应区对身份证的支持力竖直向上
B. 感应区对身份证的摩擦力沿斜面向下
C. 感应区对身份证的作用力与身份证所受重力等大反向
D. 感应区对身份证的作用力小于身份证所受重力
3. 如图所示,物体A的左侧为竖直墙面,B的下面有一竖直压缩的弹簧,A、B保持静止。则( )
A. 物体A一定与墙面间无摩擦力
B. 物体A一定受到墙面竖直向下的摩擦力
C. 物体A一定受到墙面竖直向上的摩擦力
D. A受到5个力作用
4. 如图所示,一公共汽车从A点由静止开始做匀加速直线运动出站,连续经过B、C两点,已知BC间距离是AB间距离的3倍,汽车在BC间运动的平均速度是15m/s,则汽车经过B点时的速度大小为( )
A. 12m/s B. 10m/s C. 7.5m/s D. 5m/s
5. 甲乙丙丁四个物体分别做直线运动,描述其运动的图像如图所示,关于物体的运动情况,下列说法正确的是( )
A. 甲图中,物体在0~10s这段时间内的平均速度等于9m/s
B. 乙图中,物体做匀变速直线运动,加速度大小为3.5m/s²
C. 丙图中,阴影面积表示4~6s时间内物体的加速度变化量
D. 丁图中,物体做匀变速直线运动,t=3s时速度大小为25m/s
6. 如图所示,AC是上端带光滑轻质定滑轮的固定竖直杆,质量不计的轻杆BC一端通过铰链固定在C点,另一端B悬挂一重力为G的物体,且B端系有一根轻绳并绕过定滑轮,用力F拉绳,开始时∠BCA>90°,现使∠BCA缓慢变小,直到∠BCA=30°。此过程中,轻杆BC所受的力( )
A. 逐渐减小 B. 逐渐增大
C. 大小不变 D. 先减小后增大
7. 如图所示,在攀岩训练中,某时刻运动员的一只脚尖踩在固定于竖直墙面的半圆柱的圆弧面上,接触点为,该半圆柱横截面的圆心为,连线与竖直方向的夹角为。已知脚尖与圆弧面间的动摩擦因数为,可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是( )
A. 为保证脚尖不打滑,只需要满足
B. 半圆柱对脚尖支持力的方向竖直向上
C. 若,脚尖向墙壁靠近后一定不会打滑
D. 脚尖对半圆柱的作用力的方向可能竖直向下
二、多项选择题:本题共3小题,每题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 如图所示,重力为G的物体静止在倾角为α的斜面上,将重力为G分解为垂直斜面向下的力F1和平行斜面向下的力F2,那么( )
A. F1就是物体对斜面的压力
B. 物体对斜面的压力方向与F1的方向相同,大小为
C. F2就是物体受到的静摩擦力
D. 物体受到重力、斜面对物体的支持力、静摩擦力三个力的作用
9. 粗糙水平地面上有一质量为、倾角为的粗糙楔形物体,斜面上有一个质量为的物块,与一轻绳连接,且绕过一固定在天花板上的定滑轮,另一端水平与一结点连接一个质量为的小球,右上方有一拉力,初始夹角,如图所示。现让拉力顺时针缓慢转动且保持大小不变,转动过程、始终保持静止。已知与滑轮间的细绳与斜面平行,重力加速度为。下列说法正确的是( )
A. 、间的摩擦力一直减小
B. 绳上拉力先减小再增大
C. 地面对物体的支持力先减小再增大
D. 物体对地面的摩擦力方向水平向右
10. 甲、乙两车在平直的公路上同时从同一地点同向行驶,两车的速度v随时间t的变化关系如图所示,其中乙是图中倾斜直线,两阴影部分的面积相等(S1=S2),则( )
A. 甲、乙两车均做直线运动
B. 在0~t2时间内(不包括0时刻),甲、乙两车相遇两次
C. 在0~t2时间内,甲车的平均速度大于
D. 在0~t2时间内(不包括t2时刻),甲车一直在乙车前面
三、实验题:本题共2小题,共16分。
11. 某实验小组做“验证力的平行四边形定则”实验,装置如图甲所示,先将橡皮条的一端固定在水平木板上的A点,另一端系上带有绳套的两根细绳形成的结点。实验时,需要两次拉伸橡皮条,一次是通过两细绳用两个弹簧测力计互成角度地拉橡皮条使结点到达O点,另一次是用一个弹簧测力计通过细绳拉橡皮条,使结点到达同样的位置O点。则:
(1)下列说法正确的______是(选填字母代号)。
A.拉橡皮条的绳套的绳要尽量细,而且要稍长一些
B.用平行四边形定则求得的合力方向一定沿AO方向
C.橡皮条、弹簧测力计和绳应贴近且平行于水平木板面
D.当把结点拉到达某一设定位置O点时,拉力F₁和F₂的夹角越大越好
(2)在某次操作中,弹簧测力计的示数如图乙所示,则读数为______N。
(3)如图丙所示,是在白纸上根据实验结果画出的图。图丙中的F与两个力中,方向一定沿AO方向的是______(选填“F”或“”)。
12. 在教材中“研究小车做匀变速直线运动”的实验,电源频率为50Hz,如图为一次记录小车运动情况的纸带,图中A、B、C、D、E、F、G为相邻的计数点,在相邻计数点之间还有4个点未画出。
(1)实验所用电源为______(选填“直流电”或“交流电”);
(2)下列说法中正确的是______(填字母)。
A. 连接重物和小车的细线应与长木板保持平行
B. 长木板的一端必须垫高,使小车在不挂重物时能在木板上做匀速运动
C. 小车应靠近打点计时器,先接通电源,后释放小车
D. 选择计数点时,必须从纸带上第一个点开始
(3)打C点时小车的瞬时速度为______m/s,小车运动的加速度______(结果均保留2位有效数字);
(4)若交流电的频率变为51Hz而未被发觉,则测得的小车的速度值______真实值(选填大于或小于)。
四、计算题:本题共3小题,共38分。
13. 如图所示,一辆小汽车以v=10m/s的速度在水平路面上匀速行驶,在距离斑马线d=15m处,驾驶员发现小朋友排着长s=5m的队伍从斑马线一端开始匀速通过,立即做加速度a=5m/s2的匀减速直线运动。若路面宽L=8m,忽略驾驶员反应时间。
(1)求汽车匀减速全程所用的时间t1和汽车停止处距离斑马线的距离Δx;
(2)若汽车在停止处等待小朋友全部通过用时t2=11s,则小朋友全部通过斑马线的时间t及匀速行走速度v0的大小。
14. 城市高层建筑越来越多,高空坠物事件时有发生。假设某公路边的高楼距地面高H=83m,往外凸起的阳台上的花盆因受到扰动而掉落,掉落过程可看作自由落体运动。阳台下方有一辆长L1=10m、高h=3m的货车,以v0=12m/s的速度匀速直行,要经过阳台的正下方。花盆刚开始下落时货车车头距花盆的水平距离为L2=42m(示意图如图所示,花盆可视为质点,重力加速度g=10m/s2)。
(1)若司机没有发现花盆掉落,货车保持速度v0匀速直行,请计算说明货车是否被花盆砸到;
(2)若司机发现花盆掉落,采取加速(加速阶段可视为匀加速,司机反应时间Δt=0.5s,反应时间内可视为匀速运动)的方式来避险,则货车至少以多大的加速度加速才能避免被花盆砸到?(结果用分数表示)
15. 如图所示,质量为的物块放在倾角为足够长的固定斜面底端,在平行斜面向上大小为的拉力作用下,物块从静止开始沿斜面向上运动。已知物块与斜面间的动摩擦因数,重力加速度取,斜面足够长,求:
(1)物块加速度的大小;
(2)拉力作用后撤去拉力,求从开始到运动到最高点物块运动的位移大小。
(3)改变外力的大小和方向,使物体恰能沿斜面向上匀速运动时,求外力的最小值。
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