在托乒乓球跑步比赛时,某同学将球置于球拍中.以大小为a的加速度从静止开始做匀加速直线运动,当速度达到v0时,再以v0做匀速直线运动跑至终点。比赛中,该同学在匀速直线运动阶段保持球拍的倾角为0,如图所示,设整个过程中球一直保持在球拍中心不动,球在运动中受到的空气阻力大小与其速度大小成正比,方向与运动方向相反,不计球与球拍之间的摩擦,球的质量为m,重力加速度为g。求:
(1)空气阻力大小与球速大小的比例系数k;
(2)在加速跑阶段球拍倾角随速度v变化的关系式。
2001年9月11日,美国遭受了历史上规模最大、损失最为惨重的恐怖主义袭击,恐怖分子劫持客机分别撞击了纽约的“世贸大楼”和华盛顿的“五角大楼”.其中一架客机拦腰撞到世贸大楼的南部塔楼第60层地方,并引起巨大爆炸,大约1 h后,南部塔楼部分轰然倒塌(高约245 m),灰尘和残骸四处飞溅,300多名救援警察和消防人员没来得及逃生.
我们不妨设置一个情境:当处于倒塌部分正下方的地面人员,看到一块质量约为4× 103 kg的楼墙块竖直倒下的同时到作出反应开始逃离需0.2 s的时间,逃离的安全区域为离大厦100 m外(实际的安全区要更远).设该坠落块与地面作用时间为0.05 s,不计空气阻力,g取10 m/s2.求:
(1)地面人员要逃离大厦到安全区至少要以多大速度奔跑?(忽略人的加速时间,百米短跑世界记录为9″79)
(2)该坠落块对地产生的平均作用力多大?
(3)由于爆炸引起地表震动,设产生的纵波的传播速率vp="9.1" km/s,横波的传播速率vs="3.1" km/s,设在某处的地震勘测中心记录到两种不同震感之间的时间间隔Δt0="5" s,那么观测记录者与震源之间的距离s为多少千米?
滑板运动是一项非常刺激的水上运动,研究表明,在进行滑板运动时,水对滑板的作用力F垂直于板面,大小为,其中为滑板速率(水可视为静止)。某次运动中,在水平牵引力作用下,当滑板和水面的夹角时,滑板做匀速直线运动,相应的,人和滑板的总质量为,试求(取,,,忽略空气阻力):
(1)水平牵引力的大小
(2)滑板的速率
甲、乙两车在平直公路上比赛,某一时刻,乙车在甲车前方L1=11 m处,乙车速度v乙=60 m/s,甲车速度v甲=50 m/s,此时乙车离终点线尚有L2=600 m,如图5所示.若甲车加速运动,加速度a=2 m/s2,乙车速度不变,不计车长.求:
(1)经过多长时间甲、乙两车间距离最大,最大距离是多少?
(2)到达终点时甲车能否超过乙车?
某高速公路单向有两条车道,最高限速分别为120km/h、100km/h.按规定在高速公路上行驶车辆的最小间距(单位:m)应为车速(单位:km/h)的2倍,即限速为100km/h的车道,前后车距至少应为200m.求:
(1)两条车道中限定的车流量(每小时通过某一位置的车辆总数)之比;
(2)若此高速公路总长80km,则车流量达最大允许值时,全路(考虑双向共四车道)拥有的最少车辆总数.
用11N的恒力沿斜面方向将一个质量为1kg的滑块推上一个长10m,倾角53度的斜
面,滑块恰好能沿斜面做匀速直线运动,(g=10m/s,sin53°=0.8,cos53°=0.6), 求:
(1)滑块与斜面间的动摩擦因数
(2)若将滑块在斜面顶端由静止开始释放,求滑块到达斜面底端的速度大小
一列货车以10m/s的速度在铁路上匀速行驶,由于调度事故,在大雾中后面600处有一列快车以20m/s的速度在同一轨道上行驶,快车司机赶快合上制动器,快车要滑行2000才能停下来,请判断两车会不会相撞?
经检测汽车A的制动性能:以标准速度20m/s在平直公路上行使时,制动后经时间t=40s停下来。现A在平直公路上以V1=20m/s的速度行使发现前方S=180m处有一货车B以V2=6m/s的速度同向匀速行使,司机立即制动,通过计算说明能否发生撞车事故?
如图所示,水平面上A.B两点相距x0=0.1 m,甲球从B点向右做匀速运动的同时,乙球从A点由静止向右做匀加速运动,到达B点后以B点的速度匀速运动。乙球从开始运动,到追上甲球所用的时间t=1s,运动的位移x=0.9 m,求:
(1)甲球的速度;
(2)乙球加速过程所用的时间和加速度。
将一个小球从某高处以m/s的初速度水平抛出,到落地时运动的水平距离为m,不计空气阻力,g=10m/s2。求:
⑴小球在空中运动的时间t;
⑵小球抛出点的高度h。
电动自行车是一种环保、方便的交通工具。某天,警察正骑着电动自行车停在路边,突然一个抢了钱包的小偷从警察身边掠过,警察便立即驾驶电动自行车前去追赶,最终制服小偷。现假定他们都沿直线运动,小偷始终以6m/s的速度做匀速直线运动,当小偷经过警察时,警察便立即驾驶电动自行车匀加速追赶,加速度为2m/s2,则
(1)警察在追上小偷前,他们之间的最大距离是多少?
(2)警察在距出发点多远处追上小偷?
(3)其实,按照国家标准,为了安全,每辆电动自行车行驶速度的最大值在出厂时便做出了设定,电动自行车在行驶过程中速度不会超过该值。如果警察全力追赶该小偷,在距离出发点37.5m追上。那么该警用电动自行车所能达到的最大速度为多少?假定电动自行车加速时的加速度仍为2m/s2.
如图所示,方形木箱质量为M,其内用两轻绳将一质量m=1.0kg的小球悬挂于P、Q两点,两细绳与水平的车顶面的夹角分别为60°和30°。水平传送带AB长l=30m,以v=15m/s的速度顺时针转动,木箱与传送带间动摩擦因数µ=0.75,(g=10m/s2)求:
(1)设木箱为质点,且木箱由静止放到传送带上,那么经过多长时间木箱能够从A运动到传送带的另一端B处;
(2)木箱放到传送带上A点后,在木箱加速的过程中,绳P和绳Q的张力大小分别为多少?
试题篮
()