刚买回车的第一天,小明和父母去看望亲朋,小明的爸爸决定驾车前行.当拐一个弯时,发现前面是一个上坡.一个小男孩追逐一个球突然跑到车前.小明爸爸急踏刹车,车轮在马路
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刚买回车的第一天,小明和父母去看望亲朋,小明的爸爸决定驾车前行.当拐一个弯时,发现前面是一个上坡.一个小男孩追逐一个球突然跑到车前.小明爸爸急踏刹车,车轮在马路上划出一道12m长的黑带后停住.幸好没有撞着小男孩!小男孩若无其事地跑开了.路边目睹了全过程的一位交通警察走过来,递过来一张超速罚款单,并指出这段路最高限速是60km/h. 小明对当时的情况作了调查:估计路面与水平面间的夹角为15°;查课本可知轮胎与路面的动摩擦因数μ=0.60;从汽车说明书中查出该汽车的质量是1 570kg,小明的体重是60kg;目击者告诉小明小男孩重30kg,并用3.0s的时间跑过了4.6m宽的马路.又知cos 15°=0.965 9,sin 15°=0.258 8. 根据以上信息,你能否用学过的物理知识到法庭为小明爸爸做无过失辩护?(g取9.8m/s2) |
答案
对汽车进行分析,设刹车过程加速度大小为a.根据牛顿第二定律得 mgsin15°+f=ma, N=mgcos15° 又f=μN 三式联立得 a=g(sin15°+μcos15°) 代入解得 a=8.22m/s2. 汽车刹车过程认为是匀减速运动,末速度为零,位移等于12m,根据公式v2-v02=-2ax得 v0==m/s≈14m/s=50.4km/h<60km/h 说明汽车未超速. 故可以到法庭为小明爸爸做无过失辩护. |
举一反三
在水平长直的轨道上,有一长度为L的平板车在外力控制下始终保持速度v0做匀速直线运动.某时刻将一质量为m的小滑块轻放到车面的中点,滑块与车面间的动摩擦因数为μ. (1)证明:若滑块最终停在小车上,滑块和车摩擦产生的内能与动摩擦因数μ无关,是一个定值. (2)已知滑块与车面间动摩擦因数μ=0.2,滑块质量m=1kg,车长L=2m,车速v0=4m/s,取g=10m/s2,当滑块放到车面中点的同时对该滑块施加一个与车运动方向相同的恒力F,要保证滑块不能从车的左端掉下,恒力F大小应该满足什么条件? (3)在(2)的情况下,力F取最小值,要保证滑块不从车上掉下,力F的作用时间应该在什么范围内?
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在四川汶川抗震救灾中,一名质量为60kg、训练有素的武警战士从直升机上通过一根竖直的质量为20kg的长绳由静止开始滑下,速度很小可认为等于零.在离地面18m高处,武警战士感到时间紧迫,想以最短的时间滑到地面,开始加速.已知该武警战士落地的速度不能大于6m/s,以最大压力作用于长绳可产生的最大加速度为5m/s2;长绳的下端恰好着地,当地的重力加速度为g=10m/s2.求武警战士下滑的最短时间和加速下滑的距离. |
有一负电荷自电场中的A点自由释放,只受电场力作用,沿电场线运动到B点,它运动的速度图象如图所示,则A、B所在电场区域的电场线分布可能是图中的( ) |
如图所示,A、B两物体相距s=7m,物体A在水平拉力和摩擦力的作用下,以vA=4m/s 的速度向右匀速运动;而物体B此时速度vB=10m/s,由于摩擦力的作用向右做匀减速 运动,加速度的大小为2m/s2,下列说法正确的是( )A.物体B在5 s末停下来 | B.在B停下来之前,A、B间的距离一直减小 | C.A在7 s末追上B | D.A在8 s末追上B |
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如图所示,传送带与水平面间的夹角为37°,并以v=10m/s逆时针方向的恒定的速率运行,在传送带的A端无初速的放一个小物体(可视为质点),物体与传送带之间的动摩擦因数μ=0.5,AB长16m,求: (1)物体运动过程中速度达到传送带的速度所需的时间; (2)物体到达B点时的速度大小. |
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