（1）為了安全，在高速公路上行駛的汽車之間應保持必要的距離．已知某段高速公路的最高限速v=108km/h，假設前方車輛突然停止，后面車輛司機從發(fā)現(xiàn)這一情況起，經(jīng)操縱剎車到汽車開始減速經(jīng)歷的時間（即反應時間）t=0.50s，剎車時汽車受到阻力的大小為汽車重力的0.50倍．該段高速公路上以最高限速行駛的汽車，至少應保持的距離為多大？取g=10m/s2．
（2）如圖所示，在絕緣的光滑水平面上有A、B兩個點電荷，A帶正電，B帶負電，電量都是q，它們之間的距離為d．為使兩電荷在電場力作用下都處于靜止狀態(tài)，必須在水平方向加一個勻強電場．求：兩電荷都處于靜止狀態(tài)時，AB連線的中點處場強大小和方向．（已知靜電力常數(shù)為k）

【答案】分析：（1）前方汽車突然停止，后面的汽車在司機反應時間內(nèi)以原速率做勻速直線運動，然后做勻減速直線運動直到停止．所以汽車間的安全距離等于勻速運動的位移和勻減速直線運動的位移之和．
（2）設點電荷在A、B連線中點處產(chǎn)生的場強為E1，所加的勻強電場的場強為E，A、B連線中點處的合場強為E．根據(jù)點電荷場強的計算公式及電場疊加原理即可求解．
解答：解：（1）在反應時間內(nèi)，汽車做勻速運動，行駛的距離
s1=υt=15m
汽車剎車的過程，車做勻減速直線運動，由牛頓第二定律有：
kmg=ma
得：a=5m/s2
由υ2=2as2
得剎車過程中汽車運動的距離為：s2=90m
所求距離為：s=s1+s2=105m
（2）設點電荷在A、B連線中點處產(chǎn)生的場強為E1，所加的勻強電場的場強為E，A、B連線中點處的合場強為E．根據(jù)點電荷場強的計算公式：A點電荷在A、B連線中點處產(chǎn)生的場強為：
EA=k=4k，方向由A指向B．
B點電荷在A、B連線中點處產(chǎn)生的場強為
EB=k=4k，方向由A指向B
根據(jù)電場疊加原理：E1=EA+EB=8k，方向由A指向B
根據(jù)電荷受力平衡和庫侖定律有：
Eq=k，得E=k，方向由B指向A
根據(jù)電場疊加原理：E=E1-E=7k，方向由A指向B．
答：（1）至少應保持的距離為105m；（2）AB連線的中點處場強大小為7k，方向由A→B
點評：解決第一小題的關(guān)鍵知道安全距離是反應時間內(nèi)勻速運動的位移和勻減速運動的位移之和．勻減速運動的位移可以通過速度-位移公式求解．
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2009?奉賢區(qū)二模）為了使航天員能適應在失重環(huán)境下是的工作和生活，國家航天局組織對航天員進行失重訓練．故需要創(chuàng)造一種失重環(huán)境；航天員乘坐到民航客機上后，訓練客機總重5×104kg，以200m/s速度沿30°傾角爬升到7000米高空后飛機向上拉起，沿豎直方向以200m/s 的初速度向上作勻減速直線運動，勻減速的加速度為g，當飛機到最高點后立即掉頭向下，仍沿豎直方向以加速度為g加速運動，在前段時間內(nèi)創(chuàng)造出完全失重，當飛機離地2000米高時為了安全必須拉起，后又可一次次重復為航天員失重訓練．若飛機飛行時所受的空氣阻力f=Kv（k=900N?s/m），每次飛機速度達到350m/s 后必須終止失重訓練（否則飛機可能失速）．
求：（1）飛機一次上下運動為航天員創(chuàng)造的完全失重的時間．
（2）飛機下降離地4500米時飛機發(fā)動機的推力（整個運動空間重力加速度不變）．
（3）經(jīng)過幾次飛行后，駕駛員想在保持其它不變，在失重訓練時間不變的情況下，降低飛機拉起的高度（在B點前把飛機拉起）以節(jié)約燃油，若不考慮飛機的長度，計算出一次最多能節(jié)約的能量．

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科目：高中物理 來源： 題型：

假設若干年后，宇航員站在了火星表面．如果宇航員在火星上時，自頭頂自由釋放一個小球，經(jīng)時間t，小球恰好落到火星表面．已知火星的半徑為R，萬有引力常量為G，宇航員的高為h，不計火星表面大氣及火星自轉(zhuǎn)的影響．求：
（1）火星表面的重力加速度g
（2）火星的質(zhì)量M
（3）宇航員要乘坐返回艙返回距離火星中心為r的軌道艙（圍繞火星運動的艙體）．為了安全，返回艙與軌道艙對接時，必須具有相同的速度．返回艙與軌道艙對接時，應該具有的速度大�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2011?杭州二模）為了解決高樓救險中云梯高度不夠高的問題，可在消防云梯上再伸出輕便的滑桿，如圖為一次消防演習中模擬解救被困人員的示意圖，被困人員使用安全帶上的掛鉤掛在滑桿上、沿滑桿下滑到消防云梯上逃生．為了安全，被困人員滑到云梯頂端的速度不能太大，通常滑桿由 AO、OB兩段直桿通過光滑轉(zhuǎn)軸在O處連接，滑桿A端用掛鉤鉤在高樓的固定物上，且可繞固定物自由轉(zhuǎn)動，B端用鉸鏈固定在云梯上端，且可繞鉸鏈自由轉(zhuǎn)動，以便調(diào)節(jié)被困人員滑到云梯頂端的速度大�。O被困人員在調(diào)整好后的滑桿上下滑時滑桿與豎直方向的夾角保持不變，被困人員可看作質(zhì)點、不計過O點時的機械能損失．已知AO長L1=6m，OB長L2=12m，豎直墻與云梯上端點B的水平距離d=13.2m，被困人員安全帶上的掛鉤與滑桿AO間、滑桿OB間的動摩擦因數(shù)均為μ=5/6，被困人員到達云梯頂端B點的速度大小不能超過6m/s，取g=10m/s2．
（1）現(xiàn)測得OB與豎直方向的夾角為530，請分析判斷被困人員滑到B點是否安全．（sin37°=0.6，cos37°=0.8）
（2）若云梯頂端B點與豎直墻間的水平距離保持不變，求能夠被安全營救的被困人員與云梯頂端B的最大豎直距離．（結(jié)果可用根式表示）

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2012?許昌模擬）當前，高樓遇險逃生措施及訓練引起高度關(guān)注．有人設想在消防云梯上再伸出輕便的滑竿解救受困人員，解決云梯高度不夠高的問題．如圖所示，在一次消防演習中模擬解救被困人員，為了安全，被困人員使用安全帶上掛鉤掛在滑竿上從高樓A點沿滑桿下滑逃生．滑桿由AO、OB兩段直桿通過光滑轉(zhuǎn)軸在O處連接，將被困人員和掛鉤理想化為質(zhì)點，且通過O點的瞬間沒有機械能的損失．AO長為L1=5m，OB長為L2=10m．豎直墻與云梯上端點B的間距d=11m．滑桿A端用掛鉤鉤在高樓的固定物上，可自由轉(zhuǎn)動．B端用鉸鏈固定在云梯上端．掛鉤與兩段滑桿間動摩擦因數(shù)均為μ=0.8．（g=10m/s2）
（1）若測得OB與豎直方向夾角為53°，求被困人員在滑桿AO上下滑時加速度的大小及方向？（sin37°=0.6，cos37°=0.8）
（2）為了安全，被困人員到達云梯頂端B點的速度大小不能超過6m/s，若A點高度可調(diào)，豎直墻與云梯上端點B的間距d=11m不變，求滑桿兩端點A、B間的最大豎直距離？

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科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（2012?汕頭一模）（1）在“測定金屬的電阻率”的實驗中，為了安全、準確、方便地完成實驗：
①除電源（電動勢為4V，內(nèi)阻很�。�、電壓表V（量程3V，內(nèi)阻約3kΩ），待測電阻絲（約3Ω）、導線、開關(guān)外，電流表應選用
A
 
1
A
 
1
，滑動變阻器應選用
R
 
1
R
 
1
（選填   下列器材的字母符號）．
A．電流表A1（量程600mA，內(nèi)阻約1Ω）  電流表A2（量程3A，內(nèi)阻約0.02Ω）
B．滑動變阻器R1（總阻值10Ω）          滑動變阻器R2（總阻值100Ω）
②若用如圖所示的電路測量金屬絲的電阻，電壓表的左端應與電路中的
b
b
點相連（選填“a”或“b”）．若某次測
量中，金屬絲的長度為l，直徑為D，電壓表和電流表讀數(shù)分別為U和I，請用上述直接測量的物理量（D、l、U、I）寫出電阻率ρ的計算式：ρ=
π
Ud
2
 
4IL
π
Ud
2
 
4IL
．
（2）如圖（a）為驗證牛頓第二定律的實驗裝置示意圖．

①平衡小車所受的阻力的操作：取下
砝碼
砝碼
，把木板不帶滑輪的一端墊高；接通打點計時器電源，輕推小車，讓小車拖著紙帶運動．如果打出的紙帶如圖（b）所示，則應
減小
減小
（減小或增大）木板的傾角，反復調(diào)節(jié)，直到紙帶上打出的點跡
均勻（間隔相等）
均勻（間隔相等）
為止．
②圖（c）為研究“在外力一定的條件下，物體的加速度與其質(zhì)量的關(guān)系”時所得的實驗圖象，橫坐標m為小車上砝碼的質(zhì)量．
設圖中直線的斜率為k，在縱軸上的截距為b，若牛頓定律成立，則小車受到的拉力為
1
K
1
K
，小車的質(zhì)量為
b
K
b
K
．

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