(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).
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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?
在其他能源中,核能具有能量密度大、地区适应性强的优势.在核电站中,核反应堆释放的核能被转化为电能.核反应堆的工作原理是利用中子轰击重核发生裂变反应,释放出大量核能.
(1)核反应方程式+n→
+
+aX是反应堆中发生的许多核反应中的一种,n为中子,X为待求粒子,a为X的个数,则X为______,a=______.以mU、mBa、mKr分别表示
、
、
的质量.mn、mp分别表示中子、质子的质量,c为光在真空中传播的速度,则在上述反应过程中放出的核能ΔE=__________________________.
(2)有一座发电能力为P=1.00×106 kW的核电站,核能转化为电能的效率η=40%.假定反应堆中发生的裂变反应全是本题(1)中的核反应,已知每次核反应过程放出的核能ΔE=2.78×10-11 J,的质量mU=390×10-27 kg.求每年(1年=3.15×107 s)消耗的
的质量.
如图所示,AB是粗糙的圆弧,半径为R,OA水平,OB竖直,O点离地面高度为2R,一质量为m的小球,从A点静止释放,不计空气阻力,最后落在距C点R处的D点。
求:(1)小球经过B点时,对轨道的压力?
(2)小球在AB段克服阻力做的功?
图中所示为修建高层建筑常用的塔式起重机。在起重机将质量m=1×103 kg的重物竖直吊起的过程中,重物由静止开始向上作匀加速直线运动,加速度a="0.2" m/s2。当起重机输出功率达到其允许的最大值后,起重机保持该功率不变做变加速运动,最终重物以最大速度vm="1.02" m/s做匀速运动。取g="10" m/s2,不计额外功。
求:(1)起重机输出功率的最大允许值;
(2)重物维持匀加速运动所经历的时间。
如图所示,光滑圆弧的半径为0.8m,有一质量为1kg的物体自A点从静止开始下滑到B点,然后沿水平面前进4m,到达C点停止。g取10m/s2,求:
(1)物体到达B点时的速率;
(2)在物体沿水平面运动的过程中摩擦力做的功;
(3)物体与水平面间的动摩擦因数。
人造地球卫星在距地球表面高度等于地球半径3倍处做匀速圆周运动。已知地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,求:
(1)卫星的线速度;
(2)卫星围绕地球做匀速圆周运动的周期。