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题型:简答题
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简答题 · 8 分

13.近年来全国多地雾霾频发,且有愈演愈烈的趋势,空气质量问题备受关注,在雾霾天气下,能见度下降,机动车行驶速度降低,道路通行效率下降,对城市快速路、桥梁和高速公路的影响很大。如果路上能见度小于200米,应开启机动车的大灯、雾灯、应急灯,将车速控制在60km/h以下,并与同道前车保持50米的车距;当能见度小于100米时,驾驶员将车速控制在40km/h以下,车距控制在100米。已知汽车保持匀速正常行驶时受到地面的阻力为车重的0.1倍,刹车时受到地面的阻力为车重的0.5倍,重力加速度为g=10m/s2(空气阻力忽略不计),则:

(1)若汽车在雾霾天行驶的速度为v=54km/h,则刹车后经过多长时间才会停下来?(2)若前车因故障停在车道上,当质量为m=1300kg的后车距已经停止的前车为90m

时紧急刹车,刚好不与前车相撞,则后车正常行驶时的功率为多大?[

正确答案

(1)、t=3s;

(2)、p=39Kw

解析

解:(1)汽车的初速度:v=54km/h=15m/s

刹车后,由牛顿第二定律得:-0.5mg=ma

解得:a=0.5g=-5m/s2

由匀变速直线运动的速度公式得:v′=v+at,

代入数据解得:t=3s

(2)由动能定理得:-f2s=0-mv02

阻力:f2=k2mg,

代入数据解得:v0=30m/s,

正常行驶时,F-f1=0,f1=k1mg=0.1mg,

功率:P=Fv0=0.1×1300×10×30=39000W=39Kw

考查方向

本题主要考查了力与运动的关系、运动学公式、功率。在近几年的各省高考题出现的频率较高。

解题思路

(1)已知受力情况求运动情况,思路:受力分析——由F=ma求a——运动学公式求解t

(2)、由动能定理或运动学公式求v0 ,再由P=Fv0求出功率

易错点

本题属于简单题,只要认真就不会出错。

知识点

匀变速直线运动规律的综合运用功率
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题型:简答题
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简答题 · 12 分

汽车尾气是形成雾霾的重要污染源,为减少污染,目前国家提倡使用电动汽车。在平直的公路上一辆电动汽车由甲处从静止开始启动,先做20s的匀加速直线运动速度达到 15 m/s时,再匀速运动240s电动汽车通过乙处。现有一辆质量为m=l000kg的燃油轿车,其发动机的额定输出功率P= 90kw,它也从甲处由静止开始以恒定的输出功率P启动做直线运动,轿车通过乙处时速度达到最高速度30m/s。设轿车运动时所受的阻力不变,轿车每做l焦耳的功排放的气态污染物的质量为k=3 xl0-6g,求:

24.甲乙两地相距多远?

25.燃油轿车从甲地运动到乙地的过程中排放的气态污染物质量为多少?

第(1)小题正确答案及相关解析

正确答案

(1)3750m

解析

设甲、乙两地相距x电动汽车在开始t1=20s的时间内:

x1=m

电动汽车在t2=240s的时间内:

x2=vtt2=3600mx=x1+x2=3750m

甲、乙两地相距3750m

考查方向

动能定理的应用,匀变速直线运动的规律,汽车起动的相关问题。

解题思路

由匀变速直线运动的规律,先求出电动汽车在开始t1=20s的时间内的位移,然后在求出匀速运动时的位移,即可得甲、乙两地相距的距离,对于轿车从甲处运动到乙处过程中当达到最大速时,牵引力等于阻力大小,由动能定理求出整个过程中牵引力做的功,然后求出污染物的质量。

易错点

在求解轿车在全过程做的功时,如果用进行运算,时间与电动汽车所用时间不一样,不能混用,此处要用动能定理求解,根据起动的规律,当汽车达到最大速度时,在水平路面上是牵引力等于阻力。

第(2)小题正确答案及相关解析

正确答案

)35.1g

解析

设轿车从甲处运动到乙处,运动时所受阻力为f     

f==3×103N

W-fx=mvm2     

W=fx+mvm2=117×105J

污染物的质量为Δm=kW=35.1g

考查方向

动能定理的应用,匀变速直线运动的规律,汽车起动的相关问题。

解题思路

由匀变速直线运动的规律,先求出电动汽车在开始t1=20s的时间内的位移,然后在求出匀速运动时的位移,即可得甲、乙两地相距的距离,对于轿车从甲处运动到乙处过程中当达到最大速时,牵引力等于阻力大小,由动能定理求出整个过程中牵引力做的功,然后求出污染物的质量。

易错点

在求解轿车在全过程做的功时,如果用进行运算,时间与电动汽车所用时间不一样,不能混用,此处要用动能定理求解,根据起动的规律,当汽车达到最大速度时,在水平路面上是牵引力等于阻力。

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题型:简答题
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简答题 · 15 分

如图所示,在真空中,沿水平方向和竖起方向建立直角坐标系xOy,在x轴上方有一沿x轴正方向的匀强电场E(电场强度E的大小未知)。有一质量为m,带电量为+q的小球,从坐标原点O由静止开始自由下落,当小球运动到P(0,-h)点时,在x轴下方突然加一竖直向上的匀强电场,其电场强度与x轴上方的电场强度大小相等,且小球从P返回到O点与从O点下落到P点所用的时间相等。重力加速度为g。试求:

27.小球返回O点时速度的大小;

28.匀强电场的电场强度E的大小;

29.小球运动到最高点时的位置坐标。

第(1)小题正确答案及相关解析

正确答案

解析

设小球从O点运动到P点所用时间为t,在P点的速度为v1,返回O点时的速度为v2,则

            

考查方向

考查带电物体在电场中的运动:这类问题电场只是提供了一个电场力,可以转化为动力学问题求解,联系公式:

解题思路

首先分析小球从O点下落到P点再到O点的运动类型,明确这是两个阶段,应该分开分析,根据时间相等,及位移相等,解得小球回到O点时的速度。

易错点

在做运动学问题时,对公式的选择模糊不清,导致浪费时间,甚至解答困难。

第(2)小题正确答案及相关解析

正确答案

解析

(2)           

考查方向

考查运动的合成与分解:将运动分解为两个相互垂直的方向求解往往能事半功倍。

解题思路

根据运动学的基本公式解得小球在电场作用下的加速度a,再根据qEmg=ma,解得E的大小。

易错点

在做运动学问题时,对公式的选择模糊不清,导致浪费时间,甚至解答困难。

第(3)小题正确答案及相关解析

正确答案

位置坐标为(4h,16h

解析

在竖直方向: 设小球进入x轴上方运动到最高点所用时间为t2,则   所以小球运动到最高点的位置坐标为(4h,16h

考查方向

考查运动学与电场的综合应用。

解题思路

小球进入x轴上方时,将小球的运动分解成竖直方向和水平方向,小球在竖直方向上做减速度为g的减速运动,在水平方向上在电场力作用下做匀加速运动,分别根据运动学公式计算两个方向的位移,得出小球的最高位置坐标。

易错点

在做运动学问题时,对公式的选择模糊不清,导致浪费时间,甚至解答困难。

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题型:简答题
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简答题 · 14 分

11.滑雪度假村某段雪地赛道可等效为长L=36m,倾角为θ=37o的斜坡。已知滑道的积雪与不同滑板之间的动摩擦因数不同,现假定甲先滑下时滑板与赛道的动摩擦因数μ1=0.5,乙后滑时滑板与赛道的动摩擦因数为μ2=0.25,g取10m/s2.已知甲和乙均可看作质点,且滑行方向平行,相遇时不会相撞。求:

(1)甲从坡顶由静止自由滑下时到达坡底的速度大小

(2)若乙比甲晚出发Δt=1s,为追上甲,有人从后面给乙一个瞬时作用使乙获得初速度V0=1m/s,通过计算分析乙能否在甲到达坡底前追上甲;若能追上求出两者在追上前相距的最远距离,若不能追上求出两者到达坡底的时间差。

正确答案

(1)v1=12m/s  

(2)能追上,△x= X-X=1.25m

解析

(1)对甲运动,由牛顿运动定律:m1gsinθ-μ1m1gcosθ=m1a   a=2m/s2

由2aL=v12  (2分)   得:v1=12m/s

(2)甲到达坡底的时间t==6s

对乙:a=gsinθ-gcosθ=4m/s2   设到达坡底时间为t

L=v0tat2  得  t=4s

t+△t<t  故可以追上

设甲出发后经t1,乙与甲达到共同速度v,则:

V= at1= v0+a(t1-△t)  解得:t1=1.5s

X= at12=m        X= v0(t1-△t)+a(t1-△t)2=1m

∴  △x= X-X=1.25m

考查方向

本题主要考查了力学-牛顿运动定律、追击问题    

解题思路

根据位移关系和时间关系列方程解决

易错点

追击问题关键抓住位移关系和时间关系列方程解决

知识点

匀变速直线运动规律的综合运用牛顿第二定律
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题型:简答题
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简答题 · 14 分

11.为了测试某汽车的刹车性能,驾驶员驾驶汽车以108km/h的速度在干燥的平直公路上匀速行驶,某时刻驾驶员收到刹车指令,经过一段短暂的反应时间后开始刹车,当车停止后,经测量发现,从驾驶员接到刹车指令到车停下来,汽车行驶的距离为90m。若用同样的方法测试该汽车在雨天的刹车性能,则汽车需要行驶156m的距离才能停下来。已知雨天时轮胎与地面间的动摩擦因数为轮胎与干燥地面间动摩擦因数的一半,若两次刹车过程中驾驶员的反应时间相同,试求该驾驶员的反应时间。

正确答案

t0=0.8s

解析

设路面干燥时,汽车与地面的动摩擦因数为,刹车时汽车的加速度大小为a,汽车运动的总位移s1,反应时间为t,由牛顿第二定律和运动学公式得

       ①

       ②

式中,m和分别为汽车的质量和刹车前的速度。

设在雨天行驶时,汽车与地面的动摩擦因数为,依题意有

=          ③

设在雨天行驶时汽车刹车的加速度大小为a,汽车运动的总位移s1,由牛顿第二定律和运动学公式得

        ④

       ⑤

联立①②③④⑤式并代入题给数据得t=0.8s

考查方向

1、考查牛顿第二运动定律。

2、考查匀加速直线的基本公式

解题思路

1、根据牛顿第二运动定律求出汽车刹车的减速度大小。

2、根据匀减速运动的基本公式求解该驾驶员的反应时间。

易错点

1、对题意理解不到位。

2、对基本公式记忆不熟。

知识点

匀变速直线运动规律的综合运用牛顿第二定律
下一知识点 : 匀变速直线运动的公式
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