(1)这段时间液态金属球的加速度a=_____m/s2; (2)18s时液态金属球速度vB=_____m/s; (3)14s~16s液态金属球运动的距离x1=______mm.
10﹣3 (2). 7.0×10﹣3 (3). 5.0 【答案】 (1). 1.5×【解析】
【详解】(1)已知14s到18s内小球沿玻璃管移动的位移是16.0mm,在18s到20s内小球沿玻璃管移动的位移是17.0mm,在A点的速度为v0,B点的速度为vB;则有:
联立得:
(2)18s时液态金属球的速度为:
的1s1?v0t1?at12
212s2?(v0?at1)t2?at2
2v0=1.0mm/s; a=1.5mm/s2=1.5×10-3m/s-3
vB=v0+at1=1.0mm/s+1.5×4mm/s=7.0mm/s=7.0×10?3m/s
(3)14s~16s液态金属球运动的距离为:
12x1?v0t3?at3
2 9
代入数据得:
x1=5.0mm
11.如图所示,光滑圆柱A和半圆柱B紧靠着静置于水平地面上,二者半径均为R。A的质量为m,B的质量为
m,B与地面的动摩擦因数为μ。现给A施加一拉力F,使A缓慢移动,运动过程中拉力F与圆心连2线O1O2的夹角始终为60°保持不变,直至A恰好运动到B的最高点,整个过程中B保持静止,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g,求:
(1)A、B间弹力的最大值Fmax (2)动摩擦因数的最小值μmin
【答案】(1) 【解析】
(1)以A为研究对象,受重力mg,拉力F,B对A的弹力FN;由题意,三个力的合力始终为零,矢量三角形如图,在FN转至竖直的过程中,AB间弹力先增大后减小,拉力F逐渐减小,当θ=300(F水平向右)
233 mg (2)
32时,AB间弹力最大,Fmax?mg23?mg 0cos303
10
(2)对B受力分析可知,竖直方向水平地面的支持力FN?力逐渐增大;
'1mg?FNcos? ,可知水平地面对B的支持2水平方向的静摩擦力f=FNsinθ可知静摩擦力逐渐减小,所以只要初状态不滑动,以后就不会滑动,即
'f??minFN ,初状态时,圆柱A对圆柱B的弹力FN=mg,带入数据可得:?min?3 2
12.我市某公路的十字路口,红灯拦停了很多汽车,拦停的汽车排成笔直的一列,最前面的一辆汽车的前端刚好与路口停车线相齐,相邻两车的前端之间的距离均为l=5.0 m,假设绿灯亮起瞬时,每辆汽车都同时以加速度a=1.0 m/s启动,做匀加速直线运动,速度达到v=5.0 m/s时做匀速运动通过路口。该路口亮绿灯时间t=20.0 s,而且有按倒计时显示的时间显示灯。另外交通规则规定:原在绿灯时通行的汽车,绿灯结束时刻,车头已越过停车线的汽车允许通过。求:
2
(1)一次绿灯时间有多少辆汽车能通过路口?
(2)若不能通过路口的第一辆汽车司机,在时间显示灯刚亮出“3”时开始刹车做匀减速直线运动,结果车的前端与停车线相齐时刚好停下,则刹车后汽车经多长时间停下?
(3)事实上由于人要有反应时间,绿灯亮起时不可能所有司机同时起动汽车.现假设绿灯亮起时,第一个司机迟后t0=0.90s起动汽车,后面司机都比前一辆车迟后t0=0.90s起动汽车,在该情况下,有多少辆车能通过路口?
【答案】(1)18辆 (2)7s (3)15辆 【解析】
【详解】试题分析:求出汽车汽车匀加速的时间,进而求出每辆汽车在20 s内的位移为位移,可知通过路口的车辆数;先当计时灯刚亮出3时,即△t=3s,第19辆汽车行驶的位移,求出此时汽车距停车线的距离,即可求出第19辆汽车从刹车到停下来的时间;设能通过k辆汽车,则有:xk?12at1?v?t?t1?kt0? ,第2 11
k辆汽车能通过路口要满足:xk??k?l?l即可求解。
(1)设汽车匀加速的时间为t1,
根据速度时间公式:v=at1,带入数据解得:t1=5 s 设每辆汽车在20 s内的位移为x1,根据位移时间关系:x1?则通过路口的车辆数n?代入数据解得:n=17.5
根据题意可知通过路口的车辆数为18辆。
(2)当计时灯刚亮出3时,即△t=3s,第19辆汽车行驶的位移为:x1?vt1?v?t?t1? 2x1 l1vt1?v?t?t1??t?带入数据解得:2x1=72.5m
此时汽车距停车线的距离:d=18l﹣x1=18×5﹣72.5m=17.5m
第19辆汽车从刹车到停下来的时间为:
t2?dd??7s vv2(3)设能通过k辆汽车,则有:xk?12at1?v?t?t1?kt0? 2第k辆汽车能通过路口要满足:xk??k?1?l 数据代入,解得:k≤15,所以能通过15辆汽车。
点睛:本题主要考查了速度公式、速度位移公式的计算和运用,涉及到绿灯行、黄灯停一停的相关问题,要细心分析,灵活运用相关公式即可解题。
13.关于热现象和热学规律,下列说法正确的是( ) A. 浸润和不浸润现象都是分子力作用表现 B. 饱和汽压随温度降低而减小,与饱和汽的体积无关 C. 当分子斥力与分子引力大小相等时,分子势能有极小值
D. 某气体的摩尔体积为V,每个分子的体积V0,则阿伏加德罗常数可表示为NA=V/V0
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