一质量为m=2000 kg的汽车以某一速度在平直公路上匀速行驶。行驶过程中,司机忽然发现前方100 m处有一警示牌。立即刹车。刹车过程中,汽车所受阻力大小随时间变化可简化为图(a)中的图线。图(a)中,0~t 1时间段为从司机发现警示牌到采取措施的反应时间(这段时间内汽车所受阻力已忽略,汽车仍保持匀速行驶),t 1=0.8 s;t 1~t 2时间段为刹车系统的启动时间,t 2=1.3 s;从t 2时刻开始汽车的刹车系统稳定工作,直至汽车停止,已知从t 2时刻开始,汽车第1 s内的位移为24 m,第4 s内的位移为1 m。
(1)在图(b)中定性画出从司机发现警示牌到刹车系统稳定工作后汽车运动的 v- t图线;
(2)求 t 2时刻汽车的速度大小及此后的加速度大小;
(3)求刹车前汽车匀速行驶时的速度大小及 t 1~ t 2时间内汽车克服阻力做的功;司机发现警示牌到汽车停止,汽车行驶的距离约为多少(以 t 1~ t 2时间段始末速度的算术平均值替代这段时间内汽车的平均速度)?
15.神舟七号飞船启动返回程序,3吨重的返回舱下降到距地面15km时,下降速度为200m/s。再减速就靠降落伞了,先是用引导伞牵拉出减速伞减速,返回舱的下降速度会减至80 m/s,减速伞工作了16s,减速伞与返回舱分离,同时拉出主伞。主伞张开后使返回舱的下降速度逐渐减小到10 m/s,此时飞船距地面高1m,接着舱内γ高度仪“指挥” 4台缓冲发动机同时点火,给飞船一个向上的反冲力,飞船的落地速度便减到了约2 m/s,航天员便可以安然无恙着陆了。根据以上材料,求:(m/s2)
(1)靠减速伞减速过程中飞船所受到的平均空气阻力为多大?
(2)每台缓冲发动机的反冲推力为多大?
18.如图所示,在长为2L、宽为L的区域内有正好一半空间有场强为E、方向平行于短边的匀强电场,有一个质量为m,电量为e的电子,以平行于长边的速度v0从区域的左上角A点射入该区域,不计电子所受重力,要使这个电子能从区域的右下角的B点射出,求:
(1)无电场的区域位于区域左侧一半内时,如图甲所示,电子的初速应满足什么条件;
(2)无电场区域的左边界离区域左边的距离为x时,如图乙所示,电子的初速又应满足什么条件。
一辆玩具小车的质量为3.0 kg,沿光滑的水平面以2.0 m/s的速度向正东方向运动,要使小车的运动方向改变,可用速度为2.4 m/s的水流由东向西射到小车的竖直挡板CD上,然后流入车中.求:要改变小车的运动方向,射到小车里的水的质量至少是多少.
用绳悬挂一个质量为1 kg的木块,木块重心到悬点的距离为1 m,质量为10 g的子弹以500 m/s的速度水平射入木块并以100 m/s的速度水平穿出.求子弹射穿木块的瞬间,绳中的张力为多大?
一个物体以20 m/s的速度在空中飞行,突然由于内力作用物体分裂成质量为3∶7的两块.在这一瞬间,大物块以80 m/s的速度向原来方向飞去,则小物块飞行速度是多大?方向如何?