高中物理匀速直线运动及其公式、图象计算题

为了提高运动员奔跑时下肢向后的蹬踏力量，在训练中，让运动员腰部系绳拖汽车轮胎奔跑，已知运动员在奔跑中拖绳上端与地面的高度为1.2m，且恒定，轻质无弹性的拖绳长2m，运动员质量为60kg，车胎质量为12kg，车胎与跑道间的动摩擦因数为，如图甲所示，将运动员某次拖胎奔跑100m当做连续过程，抽象处理后的图象如图乙所示，，不计空气阻力。求：

（1）运动员加速过程中的加速度大小a及跑完100m后用的时间t；
（2）在加速阶段绳子对轮胎的拉力大小T及运动员与地面间的摩擦力大小f_人。

如图所示是做直线运动的物体在0～5s的图象，求：

(1)0.5s时的速度； (2)前2s的平均速度； (3)全程的平均速度；(4)画出其图象。

在2014年9月29日召开的运动会中，我校高一某女同学用14.50s完成100m赛跑，赛跑的过程可简化为匀加速直线运动和匀速直线运动两个阶段。已知该女同学在加速阶段的第2s内通过的距离为3m，求：
（1）该女同学的加速度；
（2）女同学在加速阶段通过的距离。

一物体沿直线运动，先以3m/s的速度运动60m，又以2m/s的速度继续向前运动60m，物体在整个运动过程中平均速度是多少？

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v_p="9.1" km/s,横波的传播速率v_s="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？

如图是建筑工地上常用的一种“深穴打夯机”，电动机带动两个滚轮匀速转动将夯杆从深坑提上来，当夯杆底端刚到达坑口时，两个滚轮彼此分开，将夯杆释放，夯杆在自身重力作用下，落回深坑，夯实坑底，然后两个滚轮再次压紧，夯杆被提上来，如此周而复始。已知两个滚轮边缘的线速度恒为v=4m/s，滚轮对夯杆的正压力F_N=2×10⁴N，滚轮与夯杆间的动摩擦因数μ=0.3，夯杆的质量m=1×10³kg，坑深h=6.4m，假设在打夯的过程中坑的深度变化不大，取g="10" m/s².求：

（1）每个打夯周期中，电动机对夯杆所做的功；
（2）每个打夯周期中，滚轮与夯杆间因摩擦产生的热量；
（3）打夯周期。

短跑运动员完成100m赛跑的过程可简化为匀加速直线运动和匀速直线运动两个阶段．一次比赛中，某运动用11.00s跑完全程．已知运动员在加速阶段的第2s内通过的距离为7.5m，求该运动员的加速度及在加速阶段通过的距离．

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？

金属硬杆轨道“ABCDEFGHIP”固定置于竖直平面内，CDE、FGH两半圆形轨道半径分别为、，足够长的PI、AB直轨与水平均成θ=37°，一质量为m的小环套在AB杆上，环与BC、EF、HI水平直杆轨道间的动摩擦因数均为μ=0.1，其中BC=、EF=、HI=，其他轨道均光滑，轨道拐弯连接处也光滑，环通过连接处时动能损失忽略不计，现环在AB杆上从距B点处的地方无初速释放．已知sin37°=0.6，试求：

（1）从释放到第一次到达B所用的时间；
（2）第一次过小圆道轨最高点D时，环对轨道的作用力；
（3）小环经过D的次数及环最终停在什么位置？

近来，我国多个城市开始重点治理“中国式过马路”行为．每年全国由于行人不遵守交通规则而引发的交通事故上万起，死亡上千人．只有科学设置交通管制，人人遵守交通规则，才能保证行人的生命安全．如图所示，停车线AB与前方斑马线边界CD间的距离为23 m．质量8 t、车长7 m的卡车以54 km/h的速度向北匀速行驶，当车前端刚驶过停车线AB，该车前方的机动车交通信号灯由绿灯变黄灯．

（1）若此时前方C处人行横道路边等待的行人就抢先过马路，卡车司机发现行人，立即制动，卡车受到的阻力为3×10⁴ N．求卡车的制动距离；
（2）若人人遵守交通规则，该车将不受影响地驶过前方斑马线边界CD.为确保行人安全，D处人行横道信号灯应该在南北向机动车信号灯变黄灯后至少多久变为绿灯？

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

一架飞机着陆时的速度为80m/s，如果它在跑道上的运动是匀减速直线运动，其加速度的大小为5m/s²，求飞机着陆后的运动时间和跑道所需的最短长度

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？

“10米折返跑”的成绩反应了人体的灵敏素质。测定时，在平直跑道上，受试者以站立式起跑姿势站在起点终点线前，当听到“跑”的口令后，全力跑向正前方10米处的折返线，测试员同时开始计时。受试者到达折返线处时，用手触摸折返线处的物体（如木箱），再转身跑向起点终点线，当胸部到达起点终点线的垂直面时，测试员停表，所用时间即为“10米折返跑”的成绩。设受试者起跑的加速度大小为4m/s²，运动过程中的最大速度为4m/s，快到达折返线处时需减速到零，减速的加速度大小为8m/s²，返回时达到最大速度后不需减速，保持最大速度冲线。求：

（1）该受试者在前10米的过程中匀速运动的时间；

民用航空客机的机舱除通常的舱门外还设有紧急出口，发生意外情况的飞机在着陆后，打开紧急出口的舱门，会自动生成一个由气囊组成的斜面，机舱中的乘客就可以沿斜面迅速滑行到地面。若某型号的客机紧急出口离地面高度为4.0m，构成斜面的气囊长度为5.0m。要求紧急疏散时乘客从气囊上由静止下滑到达地面的时间不超过2.0 s，g=10m/s²。求：
(1) 乘客在气囊上下滑的加速度至少为多大？
(2) 气囊和下滑乘客间的动摩擦因数不得超过多少？