公路上行驶的两汽车之间保持一定的安全距离。当前车突然停止时,后车司机可以采取刹车措施,使汽车在安全距离内停下而不会与前车相碰。通常情况下,人的反应时间和汽车系统的反应时间之和为1s。当汽车在晴天干燥沥青路面上以108km/h的速度匀速行驶时,安全距离为120m,设雨天时汽车轮胎与沥青路面间的动摩擦因数为晴天时的2/5,若要求安全距离仍为120m,求汽车在雨天安全行驶的最大速度。
《愤怒的小鸟》是一款时下非常流行的游戏,故事也相当有趣,如图甲,为了报复偷走鸟蛋的肥猪们,鸟儿以自己的身体为武器,如炮弹般弹射出去攻击肥猪们的堡垒。某班的同学们根据自己所学的物理知识进行假设;小鸟被弹弓沿水平方向弹出,如图乙所示。(取重力加速度g=10 m/s2)
(1)若h1=3.6 m,l1=2.4 m,h2=1.8 m,要使小鸟飞出能直接打中肥猪的堡垒,小鸟飞出去的初速度应多大?
(2)如果小鸟弹出后,先掉到平台上(此时小鸟距抛出点的水平距离为l2),接触平台瞬间竖直速度变为零,水平速度不变,小鸟在平台上滑行一段距离后,若要打中肥猪的堡垒,小鸟和平台间的动摩擦因数μ与小鸟弹出时的初速度v0应满足什么关系(用题中所给的符号h1、l1、h2、l2、g表示)?
一个静止的铀核(原子质量为232.0372u)放出一个α粒子(原子质量为4.0026u)后衰变成钍核
(原子质量为228.0287u)。(已知:原子质量单位1u=1.67×10—27kg,1u相当于931MeV)。
(1)写出核衰变反应方程并算出该核衰变反应中释放出的核能;
(2)假设反应中释放出的核能全部转化为钍核和α粒子的动能,则钍核获得的动能有多大?
如图所示是安全门上的观察孔,其直径ab为 4 cm,门的厚度ac为2cm。为了扩大向外观察范围,将孔中完全嵌入折射率为
的玻璃,那么嵌入玻璃后向外观察视野的最大张角是多少?若要求将视野扩大到1800,嵌入玻璃的折射率应为多少?
(选修模块3-3)(12分)
某学习小组做了如下实验:先把空的烧瓶放入冰箱冷冻,取出烧瓶,并迅速把一个气球紧套在烧瓶颈上,封闭了一部分气体,然后将烧瓶放进盛满热水的烧杯里,气球逐渐膨胀起来,如图。
(1)(4分)在气球膨胀过程中,下列说法正确的是.
A.该密闭气体分子间的作用力增大 |
B.该密闭气体组成的系统熵增加 |
C.该密闭气体的压强是由于气体重力而产生的 |
D.该密闭气体的体积是所有气体分子的体积之和 |
(2)(4分)若某时刻该密闭气体的体积为V,密度为ρ,平均摩尔质量为M,阿伏加德罗常数为NA,则该密闭气体的分子个数为;
(3)(4分)若将该密闭气体视为理想气体,气球逐渐膨胀起来的过程中,气体对外做了0.6J的功,同时吸收了0.9J的热量,则该气体内能变化了J;若气球在膨胀过程中迅速脱离瓶颈,则该气球内气体的温度(填“升高”或“降低”)。
(18分)如图所示,劲度系数k=100N/m的一根轻质弹簧,右端固定在竖直墙壁上,左端连接一质量m=1.0kg的小物块,开始时弹簧处于原长,小物块静止于O点,现将小物块缓慢向左拉动至A点后释放,让小物块沿水平面向右运动起来,已知OA长度L=0.25m,小物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.1,最大静摩擦力可看成等于滑动摩擦力的大小,g取10m/s2。
⑴试在坐标纸中作出小物块在由O移动到A的过程中,弹簧弹力F随伸长量x变化的F-x图象,类比于由v-t图象求位移的方法,求此过程中克服弹簧弹力做的功W;
⑵求小物块从A点向右运动过程中的最大速度v;
⑶求小物块从A点开始运动后,第一次到达最右端时,弹簧的形变量;
⑷求小物块从A点开始运动直至静止的总路程。