16.为了保证行车安全,不仅需要车辆有良好的刹车性能,还需要在行车过程中前后车辆保持一定的距离.驾驶手册规定,在一级公路上,允许行车速度为υ1,发现情况后需在S1距离内被刹住.在高速公路上,允许行车速度为υ2(υ2>υ1),发现情况后需在S2(S2>S1)距离内被刹住。假设对于这两种情况驾驶员允许的反应时间(发现情况到开始刹车经历的时间)与刹车后的加速度都相等,求允许驾驶员的反应时间和刹车加速度
参考答案
一、选择题
1 B
二、计算题
12. 解:由牛顿第二定律得:mg-f=ma①2分 h?v0t?12at②2分
22 D
3 ABD
4 C
5 BCD
6 AD
7 BC
8 A
9 C
10 AC
11 BD
抛物后减速下降有:f?(m?m/)g?(m?m/)a/③2分 Δv=a/Δt④1分 解得:m/?m
13. 1)a?v0t?2.5m/s①1分
a??v/?tg??v/?t?101 kg⑤2分
ma??mgcos??mgsin?②1分
32得??③2分
2)不正确。因为随着初速度增大,小物块会滑到水平面,规律将不再符合图象中的正比关系④2分。
v0=4m/s时,若保持匀减速下滑,则经过S?v022a?3.2m?2.4m,已滑到水平面⑤2分
物体在斜面上运动,设刚进入水平面时速度v1: v1?v0?2aS斜,t1?v122v1?v0a,得v1=2m/s,t1=0.8s⑥2分
水平面上t2??g=0.23s⑦2分
总时间t1+t2=1.03s⑧1分
14. 解:(1)解法1:
由部分电路欧姆定律I?UR①1分
金属杆所受安培力F安=BIL ②1分 由于金属杆匀速运动F安=F ③ 从U—F图象中取一点F=8N U=8V ④1分 由①②③④式解得B=1T 1分 解法2: 由欧姆定律得I?UR
金属杆所受安培力F安=BIL 由于金属杆匀速运动F安=F
?U?RBLF
RBL?1解得:B?1T
结合U—F图线可得:
(2)当F=2.5N时,由图象可得U=2.5V⑤1分
据闭合电路欧姆定律得
E?U?URr ⑥1分
金属杆产生的感应电动势 E=BLv ⑦1分 由⑤⑥⑦式解得:v?10m/s1分
(3)撤去拉力后,金属杆做减速运动,最终静止。
由能量转化守恒定律知电路中产生总的热量
Q?12mv ⑧2分
2电阻R产生的总热量
QR?RR?r?Q⑨1分
由⑧⑨式解得QR=12.5J1分
15. 解:
(1)S断开时,带电微粒在电容器两极板间静止,受向上的电场力和向下的重力作用而平衡。mg?qU1d ①2分
由①式求得电容器两极板间的电压:U1?mgdq?1?10?14?10?0.01?1510?1V②2分
由于粒子带负电,可知电容器M板电势高,UAB = U1 = 1V③2分
(2)由于S断开,R1上无电流,R2、R3上电压等于U1,电路中的感应电流,即通过R2、R3的电流强度为:I1?U1R2?R3?18?2?0.1A④2分
由闭合电路欧姆定律可知:ab切割磁感线运动产生的感生电动势为E = U1 + I1r⑤1分 其中r为ab金属棒的电阻。
当闭合S后,带电粒子向下做匀加速运动,根据牛顿第二定律F = ma 有
mg?qU2d?ma⑥1分
求得闭合S后电容器两极板间的电压 U2?m(g?a)dq?10?14?(10?7)?0.0110?13?0.3V⑦1分
这时电路中的感应电流为:I2?U2R2?0.32?0.15A⑧1分
根据闭合电路欧姆定律有:E?I2(R1R3R1?R3?R2?r)⑨1分
将相应的数据和已知量代入求得:E = 1.2V, r = 2Ω⑩2分
(3)又因为E = Blv,所以v = 3m/s,即金属棒做匀速运动的速度为3m/s。⑾2分 (4)S闭合后,通过ab的电流I2 = 0.15。外力的功率等于电源的总功率, 即:P = I2E = 0.15×1.2=0.18W。⑿2分
16. 在反应时间内车匀速,刹车后匀减速到停止,由匀变速规律:
在一级公路上s1??1?t??122a ①2分
在高速公路上s2??2?t??2s1??1s2?1?2(?2??1)22?222a ②2分
解得:?t?
③ 2分 a??1?2(?2??)12(?1s2??s)21④2分
w.w.w.k.s.5.u.c.o.m w.w.w.k.s.5.u.c.o.m w.w.w.k.s.5.u.c.o.m w.w.w.k.s.5.u.c.o.m