2013年1月1日实施新的交通规定:黄灯亮时车头已经越过停车线的车辆可以继续前行,车头未越过停车线的若继续前行则视为闯黄灯,属于交通违章行为.现有甲、乙两汽车正沿同一平直马路同向匀速行驶,甲车在前,乙车在后,当两车快要到十字路口时,甲车司机看到黄灯闪烁,3秒黄灯提示后将再转为红灯.请问
(1)若甲车在黄灯开始闪烁时刹车,要使车在黄灯闪烁的时间内停下来且刹车距离不得大于18 m,则甲车刹车前的行驶速度不能超过多少?
(2)若甲、乙车相距,一前一后均以v0=15 m/s的速度驶向路口,乙车司机看到甲车刹车后也紧急刹车(乙车司机的反应时间Δt2=0.4 s,反应时间内视为匀速运动).已知甲车紧急刹车时产生的加速度大小分别为a1=5 m/s2若甲车司机看到黄灯闪烁时车头距警戒线L=30 m,要避免闯红灯,他的反应时间Δt1不能超过多少?
(3)满足第(2)问的条件下,为保证两车在紧急刹车过程中不相撞,乙两车刹车时的加速度至少为多大?
(10分)如图所示,两根平行且光滑的金属轨道固定在斜面上,斜面与水平面之间的夹角,轨道上端接一只阻值为R=0.4
的电阻器,在导轨间存在垂直于导轨平面的匀强磁场,磁场的磁感应强度B=0.5 T,两轨道之间的距离为L=40cm,且轨道足够长,电阻不计。现将一质量为m="3" g,有效电阻为r=1.0
的金属杆ab放在轨道上,且与两轨道垂直,然后由静止释放,求:
(1)金属杆ab下滑过程中可达到的最大速率;
(2)金属杆ab达到最大速率以后,电阻器R每秒内产生的电热。
(10分)如图所示,工人用绳索拉铸件,铸件的质量是20kg铸件与地面问的动摩擦因数是0.25。工人用80 N的力拉动铸件,从静止开始在水平面上前进,绳与水平方向的夹角为。并保持不变,经4 s后松手。问松手后铸件还能前进多远? (
)
素有“陆地冲浪”之称的滑板运动已深受广大青少年喜爱.如图所示是由足够长的斜直轨道,半径的凹形圆弧轨道和半径
的凸形圆弧轨道三部分组成的模拟滑板组合轨道.这三部分轨道依次平滑连接,且处于同一竖直平面内.其中M点为凹形圆弧轨道的最低点,N点为凸形圆弧轨道的最高点,凸形圆弧轨道的圆心O与M点在同一水平面上.可视为质点,质量为
的滑板从斜直轨道上的P点无初速度滑下,经M点滑向N点,P点距水平面的高度
.不计一切阻力,
取
.求:
(1)滑板滑至M点时的速度;
(2)滑板滑至M点时,轨道对滑板的支持力;
(3)若滑板滑至N点时恰好对轨道无压力,则滑板的下滑点P距水平面的高度应变为多少.
如图所示,一质量的滑块(可视为质点)从固定的粗糙斜面的顶端由静止开始下滑,滑到斜面底端时速度大小
.已知斜面的倾角
,斜面长度
,
,
,空气阻力忽略不计,重力加速度取
.求:
(1)滑块沿斜面下滑的加速度大小;
(2)滑块与斜面间的动摩擦因数;
(3)在整个下滑过程中重力对滑块所做功的平均功率。
如图所示,传递带AB始终保持的速度水平向右匀速运动,将质量
的小物块(可视为质点)轻放在皮带的A点,物块与皮带间的动摩擦因数为0.1,AB之间的距离
,
,求:
(1)物块由A点运动到速度达到2m/s时发生的位移;
(2)物块由A点运动到B点所经历的时间.
(3)物块由A点运动到B点的过程中发生的相对位移和产生的热量
.