题目列表(包括答案和解析)
19.(16分)2004年1月25日,继“勇气”号之后,“机遇”号火星探测器再次成功登陆火星。在人类成功登陆火星之前,人类为了探测距离地球大约3.0×105km的月球,也发射了一种类似四轮小车的月球探测器。它能够在自动导航系统的控制下行走,且每隔10s向地球发射一次信号。探测器上还装着两个相同的减速器(其中一个是备用的),这种减速器可提供的最大加速度为5m/s2。某次探测器的自动导航系统出现故障,从而使探测器只能匀速前进而不再能自动避开障碍物。此时地球上的科学家必须对探测器进行人工遥控操作。下表为控制中心的显示屏的数据:
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已知控制中心的信号发射与接收设备工作速度极快。科学家每次分析数据并输入命令最少需要3s。问:(1)经过数据分析,你认为减速器是否执行了减速命令?
(2)假如你是控制中心的工作人员,应采取怎样的措施?加速度需满足什么条件?请计算说明。
18.(14分)“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。求该受试者“10米折返跑”的成绩为多少秒?
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17.(14分)一辆长为l1=5m的汽车以v1=15m/s的速度在公路上匀速行驶,在离铁路与公路交叉点s1=175m处,汽车司机突然发现离交叉点s2=200m/s处有一列长为l2=300m的列车以v2=20m/s的速度行驶过来,为了避免事故的发生,汽车司机立刻使汽车减速,让火车先通过交叉点,求汽车减速的加速度至少多大?(不计汽车司机的反映时间)
16.(12分)一辆客车在某高速公路上行驶,在经过某直线路段时,司机驾车作匀速直线运动。司机发现其正要通过正前方高山悬崖下的隧道,遂鸣笛,5s后听到回声;听到回声后又行驶10s司机第二次鸣笛,3s后听到回声。请根据以上数据帮助司机计算一下客车的速度,看客车是否超速行驶,以便提醒司机安全行驶。已知此高速公路的最高限速为120km/h,声音在空气中的传播速度为340m/s。
17.(16分)为了安全,在公路上行驶的汽车之间应保持必要的距离。我国公安部门规定:高速公路上行驶汽车的安全距离为200m,汽车行驶的最高速度为120km/h。请你根据下面提供的资料,通过计算来说明安全距离为200m的理论依据。
资料一:驾驶员的反应时间:0.3s-0.6s之间
资料二:各种路面与轮胎之间的动摩擦因数:
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路面 |
动摩擦因数 |
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干沥青与混凝土路面 |
0.7-0.8 |
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干碎石路面 |
0.6-0.7 |
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湿沥青与混凝土路面 |
0.32-0.4 |
(1)在计算中驾驶员的反应时间应该取多少?为什么?
(2)在计算中路面与轮胎之间的动摩擦因数应该取多少?为什么?
(3)通过你的计算来说明200m为必要的安全距离。
*18.(16分)近几年,上海每年都举行金茂大厦国际跳伞表演。运动员从345m高处自由下落一段时间后,立即打开降落伞,展开伞后运动员以12.5m/s2的平均加速度匀减速下落,运动员在未打开伞时空气阻力不计。为了运动员的安全,要求运动员落地速度最大不得超过5 m/s(g=10 m/s2).
求:(1)求运动员展开伞时,离地面高度至少为多少?
(2)运动员在下落过程中的最大速度?
(3)运动员离开楼顶在空中的最短时间是多少?
16.(15分)在空中O点,每隔0.1s从静止释放一质量为0.1kg的相同小球,
小球的体积极小,可视为质点。在连续释放几个小球后,某一瞬间拍摄在空中
运动的几个小球的照片是按1:40比例拍摄的,现用刻度尺去测量照片上小球
A、B、C、D之间的距离,如图,试求:
(1)小球下落的加速度多大?
(2)从照片推测,在A球上面,正在空中下落的小球有几个?
15.(15分) 某人在室内以窗户为背景摄影时,恰好把窗外从高处落下的一小石子摄在照片中。已知本次摄影的曝光时间是0.02s,量得照片中石子运动痕迹的长度为1.6cm,实际长度为100cm的窗框在照片中的长度是4.0cm,凭以上数据,你知道这个石子是从多高的地方落下的吗?计算时,石子在照片中0.02s速度的变化比起它此时的瞬时速度来说可以忽略不计,因而可把这极短时间内石子的运动当成匀速运动来处理。(g=10m/s2)
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13.(8分)利用图中所示的装置,在做“测量重力加速度”的实验中,得到了几条较为理想的纸带。已知每条纸带上每5个点取一个计数点,即两计数点之间的时间间隔为0.1s,依打点先后编为0,1,2,3,4,……。由于不小心,纸带都被撕断了,如图所示,根据给出的A、B、C、D四段纸带回答:
①在B、C、D三段纸带中选出从纸带A上撕下的那段应该是 (填字母)
②纸带A上,打点1时重物的速度是 m/s(结果保留三位有效数字)。
③当地的重力加速度大小是 m/s2(结果保留三位有效数字)。该地区的地形可能为 (填“高山”或“盆地”)。
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12.(6分)在做“研究匀变速直线运动”的实验中,甲、乙、丙三位同学所使用的交变电源的频率均为50hz。
(1)甲同学用打点计时器打出的纸带如图甲所示,图中A、B、C、D、E、F、G为按照时间顺序先后打出的相邻计数点,但由于不慎,计数点D被黑迹掩盖致使C、D和D、E间的距离无法测量,其它段的测量结果如下:AB=10.70cm、BC=9.15cm、EF=4.50cm、FG=2.95cm。
根据纸带测量情况以及对测量结果的分析可知,C、
D两点间的距离为__________cm。
(2)小车做匀加速直线运动时,丙同学所得到的纸带的一部分如图丙所示,图中A、B、C是相邻计数点,若小车的加速度大小为1.50m/s2,则在计数点A、B或B、C之间还有打点计时器所打出点的个数为_____________。
11.
(6分)用电磁打点计时器、平板、小车等器 材做研究匀变速直线运动的实验,下图是学生即将释放小车之前的装置图.该装置图中有3处明显错误,它们分别是:
①________________________________________________________________;
②________________________________________________________________;
③________________________________________________________________。
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