19.一輛摩托車以20m/s的速度正常運(yùn)動(dòng)行駛,當(dāng)通過一條1000m長(zhǎng)的隧道時(shí),摩托車必須按規(guī)定以10m/s的速度過隧道,在減速與加速的過程中,加速度的大小均為0.5m/s2.試求摩托車因?yàn)檫^隧道而延誤的時(shí)間.

分析 求出摩托車因?yàn)橐^橋經(jīng)過減速和加速以及勻速過隧道所用的時(shí)間及位移,再根據(jù)摩托車以原速度運(yùn)動(dòng)相同時(shí)間通過的位移,兩者位移的差值除以摩托車正常行駛時(shí)的速度即為延誤的時(shí)間.

解答 解:由題意知,摩托車速度由20m/s減速至10m/s,所經(jīng)歷的時(shí)間為:
 t1=$\frac{{v}_{0}-v}{a}$=$\frac{20-10}{0.5}$s=20s
產(chǎn)生的位移為:x1=$\frac{{v}_{0}+v}{2}{t}_{1}$=$\frac{20+10}{2}×$20m=300m
摩托車勻速通過隧道的時(shí)間為:
 t2=$\frac{x}{v}$=$\frac{1000}{10}$s=100s,
位移為:x2=1000m
摩托車由速度10m/s加速至20m/s,所經(jīng)歷的時(shí)間為:
 t3=$\frac{{v}_{0}-v}{a}$=$\frac{20-10}{0.5}$s=20s
產(chǎn)生的位移為:
 x3=$\frac{v+{v}_{0}}{2}{t}_{3}$=300m
所以摩托車過隧道所用時(shí)間為:t=t1+t2+t3=20+100+20s=140s
摩托車實(shí)際位移為:x=x1+x2+x3=300+1000+300m=1600m
若摩托車以原速度通過位移x所用時(shí)間為:
t′=$\frac{x}{v}$=$\frac{1600}{20}$s=80s
而實(shí)際用時(shí)140s,所以摩托車因過隧道而延誤的時(shí)間為:
△t=t-t′=140-80s=60s
答:摩托車因過隧道而延誤的時(shí)間為60s.

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵是對(duì)延誤時(shí)間的理解,根據(jù)速度時(shí)間關(guān)系和位移時(shí)間關(guān)系討論,掌握運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律來解決問題.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

7.下述做法能改善空氣質(zhì)量的是( 。
A.以煤等燃料作為主要生活燃料
B.利用太陽能、風(fēng)能和氫能等能源替代化石能源
C.鼓勵(lì)私人購(gòu)買和使用汽車代替公交車
D.限制使用電動(dòng)車

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

10.如圖是一種氣壓保溫瓶的結(jié)構(gòu)示意圖.其中出水管很細(xì),體積可忽略不計(jì),出水管口與瓶膽口齊平,;用手按下按壓器時(shí),氣室上方的小孔被堵塞,使瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng)增大,水在氣壓作用下從出水管口流出.最初瓶?jī)?nèi)水面低于水管口10cm,此時(shí)瓶?jī)?nèi)氣體(含氣室)的體積為2.0×102cm3,已知水的密度為1.0×103 kg/m3,按壓器的自重不計(jì),大氣壓P0=1.01×105 Pa,取g=10m/s2.求:
①要使水從出水管口流出,瓶?jī)?nèi)水面上方的氣體壓強(qiáng)至少要多大?
②當(dāng)瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)為1.16×105Pa時(shí),瓶?jī)?nèi)氣體體積的壓縮量是多少?(忽略瓶?jī)?nèi)氣體的溫度變化)

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

7.如圖所示,空間存在寬度為3L、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向里的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng).均勻?qū)Ь繞制的單匝矩形線框abcd,在紙面內(nèi)從靜止開始做加速度為a0的勻加速直線運(yùn)動(dòng),速度方向垂直磁場(chǎng)邊界向右.開始時(shí),bc邊緊挨著磁場(chǎng)左邊界,運(yùn)動(dòng)中bc邊與磁場(chǎng)邊界平行.線框邊長(zhǎng)ab=L,bc=2L,其總電阻為R,則線框從進(jìn)入到穿出磁場(chǎng)的過程中,下列說法正確的是(  )
A.流過線框截面的總電量為$\frac{4B{L}^{2}}{R}$
B.線框回路中始終有順時(shí)針方向的感應(yīng)電流
C.ad邊進(jìn)入磁場(chǎng)前瞬間bc間的電勢(shì)差為$\frac{2BL\sqrt{2{a}_{0}L}}{3}$
D.ad邊離開磁場(chǎng)前瞬間bc間的電勢(shì)差為$\frac{4BL\sqrt{2{a}_{0}L}}{3}$

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

14.有一根中空的金屬線樣品,截面外部為正方形,內(nèi)部為圓形,如圖1所示.此金屬線長(zhǎng)約為25cm,電阻約為20Ω.已知這種金屬的電阻率為ρ,因管線內(nèi)徑太小,無法直接測(cè)量,請(qǐng)根據(jù)下列提供的實(shí)驗(yàn)器材,設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案測(cè)量其內(nèi)徑d.
A、毫米刻度尺
B、螺旋測(cè)微器
C、電流表A1(150mA,約1Ω)
D、電流表A2(3A,約0.1Ω)
E、電壓表V(3V,約3kΩ)
F、滑動(dòng)變阻器R1(20Ω,2A)
G、滑動(dòng)變阻器R2(2kΩ,0.5A)
H、直流穩(wěn)壓電源(6V,0.05Ω)
I、開關(guān)一個(gè)、帶夾子的導(dǎo)線若干
(1)除待測(cè)金屬材料外,應(yīng)選用的實(shí)驗(yàn)器材有ABCEFHI(只填代號(hào)字母).
(2)在圖2中畫出你所設(shè)計(jì)方案的實(shí)驗(yàn)電路圖:
(3)若實(shí)驗(yàn)中測(cè)得以下物理量:金屬線長(zhǎng)度l,截面外部邊長(zhǎng)a,電壓U,電流強(qiáng)度I,則金屬線內(nèi)徑d的表達(dá)式為2$\sqrt{\frac{{a}^{2}U-ρIL}{πU}}$.

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4.一長(zhǎng)木板置于粗糙水平地面上,木板左端放置一小物塊,在木板右方有一墻壁,木板右端與墻壁的距離為4.5m,如圖(a)所示,t=0時(shí)刻開始,小物塊與木板一起以共同速度向右運(yùn)動(dòng),直至t=1s時(shí)木板與墻壁碰撞(碰撞時(shí)間極短),碰撞前后木板速度大小不變,方向相反,運(yùn)動(dòng)過程中小物塊始終未離開木板,已知碰撞后1s時(shí)間內(nèi)小物塊的v-t圖線如圖(b)所示,木板的質(zhì)量是小物塊質(zhì)量的15倍,重力加速度大小g取10m/s2,求:
(1)t=0時(shí)刻,小物塊與木板一起向右運(yùn)動(dòng)的共同速度;
(2)木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1及小物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2

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11.傳送帶以恒定速度v=4m/s順時(shí)針運(yùn)行,傳送帶與水平面的夾角θ=37°.現(xiàn)將質(zhì)量m=2kg的小物品輕放在其底端(小物品可看成質(zhì)點(diǎn)),平臺(tái)上的人通過一根輕繩用恒力F=20N拉小物品,經(jīng)過一段時(shí)間物品被拉到離地高為H=1.8m的平臺(tái)上,如圖所示.已知物品與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5,設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,g取10m/s2,已知sin37°=0.6,cos37°=0,8.求:
①物品從傳送帶底端運(yùn)動(dòng)到平臺(tái)上所用的時(shí)間是多少?
②若在物品與傳送帶達(dá)到同速瞬間撤去恒力F,求物品還需多少時(shí)間離開皮帶?

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8.半球形介質(zhì)截面如圖所示,O為圓心,相互平行的單色光a和b,從不同位置進(jìn)入介質(zhì),光線a在O點(diǎn)恰好發(fā)生全反射.光線b的入射角為45°,求:
(1)介質(zhì)對(duì)該單色光的折射率;
(2)光線b在介質(zhì)中的折射角.

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9.如圖所示,光滑水平直軌道上有三個(gè)滑塊A、B、C,質(zhì)量分別為mA=mC=3mB,A、B用細(xì)繩連接,中間有一壓縮的輕彈簧 (彈簧與滑塊不栓接).開始時(shí)A、B以共同速度v0運(yùn)動(dòng),C靜止.某時(shí)刻細(xì)繩突然斷開,A、B被彈開,然后B又與C發(fā)生碰撞并粘在一起最終三滑塊之間距離不變.求B與C碰撞前B的速度及最終的速度.

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