15.近幾年國慶大假期間,國家取消了7座及其以下的小車的收費(fèi)公路的過路費(fèi),給自駕帶來了很大的實(shí)惠,但車輛的增多也給交通道路的暢通增加了很大的壓力,因此國家規(guī)定了免費(fèi)車輛在通過收費(fèi)站時(shí)在專用車道上可以不停車拿卡或交卡而直接減速通過.假設(shè)收費(fèi)站的前、后都是平直大道,大假期間過站的車速要求不超過vt=21.6km/h,事先小汽車未減速的車速均為v0=108km/h,制動(dòng)后小汽車的加速度的大小為a1=4m/s2.試問:
(1)大假期間,駕駛員應(yīng)在距收費(fèi)站至少多遠(yuǎn)處開始制動(dòng)?
(2)假設(shè)車過站后駕駛員立即使車以a2=6m/s2的加速度加速至原來的速度,求車因減速和加速過站而耽誤的時(shí)間至少為多少?

分析 1、根據(jù)勻減速直線運(yùn)動(dòng)位移速度公式即可求解.
2、根據(jù)v=v0+at求解加速和減速的時(shí)間.根據(jù)速度位移關(guān)系求加速階段位移,知道總位移,根據(jù)速度時(shí)間關(guān)系求出不減速所需要時(shí)間,比較得耽誤的時(shí)間.

解答 解:(1)vt=21.6km/h=6m/s,事先小汽車未減速的車速均為v0=108km/h=30m/s,
小汽車進(jìn)入站臺前做勻減速直線運(yùn)動(dòng),設(shè)據(jù)收費(fèi)站x1處開始制動(dòng),則:
 vt2-v02=2a1x1       
 即:62-302=2×(-4)x1                  
解得:x1=108m                                  
(2)小汽車通過收費(fèi)站經(jīng)歷勻減速和勻加速兩個(gè)階段,前后兩段的位移分別為x1和x2,時(shí)間分別為t1和t2則:
減速階段:vt=v0-a1t1
t1=$\frac{{v}_{t}-{v}_{0}}{-{a}_{1}}$=$\frac{6-30}{4}$s=6s                  
加速階段:v0=vt+a2t2
t2=$\frac{{v}_{0}-{v}_{t}}{{a}_{2}}$=$\frac{30-6}{6}$s=4s                  
則加速和減速的總時(shí)間 t=t1+t2=10s     
在加速階段:v02-vt2=2a2x2
302-62=2×6x1
解得:x2=72m                        
則總位移x=x1+x2=180m               
若不減速所需時(shí)間t′=$\frac{{x}_{1}+{x}_{2}}{{v}_{0}}$=6s      
車因減速和加速過站而耽誤的時(shí)間△t=t-t′=4 s     
答:(1)大假期間,駕駛員應(yīng)在距收費(fèi)站至少108m遠(yuǎn)處開始制動(dòng);
(2)假設(shè)車過站后駕駛員立即使車以a2=6m/s2的加速度加速至原來的速度,車因減速和加速過站而耽誤的時(shí)間至少為4s.

點(diǎn)評 此題運(yùn)動(dòng)的過程復(fù)雜,轎車經(jīng)歷減速、加速,加速度、位移、時(shí)間等都不一樣.分析這樣的問題時(shí),要能在草稿子上畫一畫運(yùn)動(dòng)的過程圖,找出空間關(guān)系,有助于解題.此題有一定的難度,是一道好題.

練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

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(1)每根懸線的拉力為多大?
(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小及方向?yàn)槎嗌伲?/div>

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6.在“探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示.

(1)為了平衡小車與木板間的摩擦力,應(yīng)適當(dāng)抬高木板右端(填“左”或“右”).
(2)在此實(shí)驗(yàn)中,要求鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量(填“遠(yuǎn)大于”或“遠(yuǎn)小于”)
(3)若有一位同學(xué)按要求打出一條紙帶,已知計(jì)時(shí)器的時(shí)間間隔為0.02s,每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),如圖乙所示,則計(jì)數(shù)點(diǎn)12間的距離1.58cm,計(jì)數(shù)點(diǎn)4的速度0.27m/s,小車的加速度是0.51m/s2

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3.在傾角為θ=30°的光滑斜面上垂直紙面放置一根長為L,質(zhì)量為m的直導(dǎo)體棒,導(dǎo)體棒處在方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場,如圖所示,當(dāng)導(dǎo)體棒內(nèi)通有垂直紙面向里的電流I時(shí),導(dǎo)體棒恰好靜止在斜面上,求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小?

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10.2015年人類首次拍攝到冥王星的高清圖片,為進(jìn)一步探索太陽系提供了寶貴的資料.冥王星已被排除在地球等八大行星行列之外,它屬于“矮行星”,表面溫度很低,上面絕大多數(shù)物質(zhì)只能是固態(tài)或液態(tài).已知冥王星的質(zhì)量遠(yuǎn)小于地球的質(zhì)量,繞太陽的公轉(zhuǎn)半徑遠(yuǎn)大于地球的公轉(zhuǎn)半徑.根據(jù)以上信息可以確定( 。
A.冥王星公轉(zhuǎn)的周期一定小于地球的公轉(zhuǎn)周期
B.冥王星公轉(zhuǎn)的加速度一定小于地球公轉(zhuǎn)的加速度
C.冥王星的密度一定小于地球的密度
D.冥王星表面的重力加速度一定小于地球表面的重力加速度

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20.下列物理量中,屬于矢量的是( 。
A.電勢B.電場強(qiáng)度C.D.電勢能

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7.如圖所示,直線A為某電源的U-I圖線,直線B為電阻R的U-I圖線,(注意縱坐標(biāo)軸的起點(diǎn)不是0)求:
(1)求該電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻以及電阻R的阻值;
(2)當(dāng)用此電阻R和該電源組成的閉合電路時(shí),該電源的輸出功率為多少瓦?
(3)若接入該電源的外電阻是一個(gè)最大阻值為2Ω的滑動(dòng)變阻器,則該電源輸出功率的最大值能達(dá)到多少瓦?

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4.如圖所示,詩人曾寫下這樣的詩句:“滿眼風(fēng)波多閃爍,看山恰似走來迎,仔細(xì)看山山不動(dòng),是船行.”其中“看山恰似走來迎”和“是船行”所選的參考系分別是( 。
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5.某物體做直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖所示,根據(jù)圖象可知( 。 
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