(18分)汽车启动的快慢和能够达到的最大速度,是衡量汽车性能指标体系中的两个重要指标.汽车启动的快慢用车的速度从0到100 km/h的加速时间来表示,这个时间越短,汽车启动时的加速度就越大.下表中列出了两种汽车的性能指标(为了简化计算,把100 km/h取为30 m/s).
| |
启动的快慢/s(0~30 m/s的加速时间) |
最大速度/m·s-1 |
| 甲车 |
12 |
40 |
| 乙车 |
6 |
50 |
现在,甲、乙两车在同一条平直公路上,车头向着同一个方向,乙车在前,甲车在后,两车相距85 m.甲车先启动,经过一段时间t0乙车再启动.若两车从速度为0到最大速度的时间内都以最大加速度做匀加速直线运动,在乙车开出8 s时两车相遇,则
(1)t0应该为多少?
(2)在此条件下,两车相遇时甲车行驶的路程是多少?
如图所示为放置在竖直平面内游戏滑轨的模拟装置,滑轨由四部分粗细均匀的金属杆组成,其中倾斜直轨AB与水平直轨CD长均为L=3m,圆弧形轨道APD和BQC均光滑,BQC的半径为r=1m,APD的半径为R=2m,AB、CD与两圆弧形轨道相切,O2A、O1B与竖直方向的夹角均为q=37°。现有一质量为m=1kg的小球穿在滑轨上,以Ek0的初动能从B点开始沿AB向上运动,小球与两段直轨道间的动摩擦因数均为μ=
,设小球经过轨道连接处均无能量损失。(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8),求:
(1)要使小球完成一周运动回到B点,初动能EK0至少多大?
(2)若以题(1)中求得的最小初动能EK0从B点向上运动,求小球第二次到达D点时的动能;
(3)若以题(1)中求得的最小初动能EK0从B点向上运动,求小球在CD段上运动的总路程。
如下图所示,甲图是用来使带正电的离子加速和偏转的
装置.乙图为该装置中加速与偏转电场的等效模拟.以y轴为界,左侧为沿x轴正向的匀强电场,场强为E。右侧为沿y轴负方向的匀强电场.已知OA⊥AB,OA=AB,且OB间的电势差为U0.若在x轴的C点无初速地释放一个电荷量为q、质量为m的正离子(不计重力),结果正离子刚好通过B点,求:
(1)CO间的距离d;
(2)粒子通过B点的速度大小.
如图所示,传送带与水平面之间的夹角为θ=30°,其上A、B两点间的距离为L=5 m,传送带在电动机的带动下以
的速度匀速运动,现将一质量为m=10 kg的小物体(可视为质点)轻放在传送带的A点,已知小物体与传送带之间的动摩擦因数μ=
,在传送带将小物体从A点传送到B点的过程中,求:(g取
)
(1)传送带对小物体做的功;
(2)电动机做的功.
湖南省电视台“智勇大冲关”游乐节目中,选手需要借助悬挂在高处的绳飞越到水面的浮台上,小明和小阳观看后对此进行了讨论。如图(13)所示,他们将选手简化为质量m=60kg的质点,选手抓住绳子末端由静止开始摆动,此时绳与竖直方向夹角
53°,绳长l=2m的悬挂点O距水面的高度为H=3m。不考虑空气阻力和绳的质量,浮台露出水面的高度不计,水足够深。取g=10m/s2(sin53o=0.8,cos53o=0.6)。求:
(1)选手摆到最低点时对绳拉力的大小F;
(2)选手摆到右边最高点时松手,设水对选手的平均浮力
,平均阻力
,求选手落入水中的深度
;
(3)若要求选手摆到最低点时松手,且运动到浮台
处离岸水平距离最大,则选手实际的摆线长度
应为多少?
近年来,我国汽车工业发展迅速,自主品牌纷纷崛起,如奇瑞、吉利、比亚迪等,不仅产销红火,甚至出口国外. 比亚迪公司本来是做电池起家的,在电池制造方面独具优势,该公司生产的“比亚迪铁动力F3”性能优良,这种汽车利用技术独特的充电电池——“铁电池”提供能量,充足电可行驶400公里,且在15分钟内即可充电至满容量的80%,因此使用比较方便,且对环境没有污染.设该车质量m=1.5t,额定功率P=60kW,最高时速
=144km/h,g=10
. 求:
(1)该汽车在水平路面上以最高时速行驶时所受的阻力是多少?
(2)设行驶中汽车所受阻力与速度大小无关,该车以额定功率P行驶,当速度增大到
=72km/h时的瞬
时加速度
是多大?