【题目】2017年1月18日下午,中国第一列从义乌开往英国伦敦的列车顺利抵达终点站。途径著名的英吉利海峡隧道。英吉利海峡隧道近似直线隧道,全长约50km。如图所示,其中海底隧道BC长40km,前后各有5 km的连接隧道AB、CD。已知进入隧道前,列车时速144km/h,在连接隧道上做匀变速直线运动,进入海底隧道时速度减为108km/h,并在海底隧道中做匀速直线运动,最终离开英吉利海峡隧道时速度恢复为144km/h。
(1)求列车在连接隧道AB上运动的加速度大小?
(2)若列车总质量,所受阻力恒为车重的0.1倍,求在连接隧道CD上列车牵引力的大小?
(3)求列车通过英吉利海峡隧道AD的时间?
【答案】(1) (2)
(3)
【解析】试题分析:根据速度位移关系求解加速度;根据牛顿第二定律列方程求解牵引力;全程可分为三段,根据速度时间关系、位移时间关系求解每段的时间,然后求出总时间。
(1)设进入隧道前的速度为v0,到达海底隧道时的速度为v,则
根据速度位移关系可得:v02-v2=2a1x1
代入数据解得加速度为:a1=0.07m/s2
(2)设运行时的牵引力为F,则根据牛顿第二定律得:F-f=ma2
其中:f=0.1mg
由题意知:a2=a1=0.07m/s2
代入数据解得:F=9.63×105N
(3)全程可分为三段,根据速度时间关系可得:
总时间为:t=t1+t2+t3=1619.05s≈0.450h
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【题目】某同学用如图1所示装置,通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律.
(1)实验中必须要求的条件是
A.斜槽轨道尽量光滑以减少误差
B.斜槽轨道末端的切线必须水平
C.入射球和被碰球的质量必须相等,且大小相同
D.入射球每次必须从轨道的同一位置由静止滚下
(2)在以下选项中,哪些是本次实验必须进行的测量(填选项号)
A.水平槽上未放B球时,测量A球落点P到O点的距离
B.A球与B球碰撞后,测量A球落点M到O点的距离
C.A球与B球碰撞后,测量B球落点N到O点的距离
D.测量A球或B球的直径
E.测量A球和B球的质量(或两球质量之比)
F.测量释放点G相对于水平槽面的高度
G.测量水平槽面离地的高度
(3)某次实验中得出的落点情况如图2所示,假设碰撞过程中动量守恒,则入射小球质量m1和被碰小球质量m2之比为 .
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【题目】一条东西方向的平直公路边上有两块路牌A、B,A在西,B在东,一辆匀速行驶的汽车自东向西经过路牌B时,一只小鸟恰自A路牌向B匀速飞去,小鸟飞到汽车正上方立即折返,以原速率飞回A,过一段时间后,汽车也行驶到A。以向东为正方向,它们的位移---时间图象如图所示,图中t2=2t1,由图可知( )
A. 小鸟的速率是汽车速率的2倍
B. 第一次相遇时小鸟与汽车位移的大小之比是3∶1
C. 小鸟飞行的总路程是汽车的1.5倍
D. 小鸟和汽车在0~t2时间内位移相等
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【题目】如图所示,一个物体从A点由静止出发分别沿三条光滑轨道到达C1,C2,C3,则
A. 物体到达C1、C2、C3点时的速度相同
B. 物体分别在三条轨道上的运动时间相同
C. 物体到达C3的时间最短
D. 在C3所在的轨道上运动的加速度最小
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【题目】在水平地面上运动的小车车厢底部有一质量为m1的木块,木块和车厢通过一根轻质弹簧相连接,弹簧的劲度系数为k.在车厢的顶部用一根细线悬挂一质量为m2的小球.某段时间内发现细线与竖直方向的夹角为θ,在这段时间内木块与车厢保持相对静止,如图所示.不计木块与车厢底部的摩擦力,则在这段时间内弹簧的形变为
A. 伸长量为 B. 压缩量为
C. 伸长量为 D. 压缩量为
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【题目】在探究平抛运动的规律时,可以选用如图所示的各种装置图,则以下操作合理的是
A. 选用装置图甲研究平抛物体的竖直分运动时,可多次改变小球距地面的高度,但必须控制每次打击的力度不变
B. 选用装置图乙并要获得稳定的细水柱显示出平抛运动的轨迹,竖直管上端A一定要低于水面
C. 选用装置图丙并要获得钢球做平抛运动的轨迹,每次不一定从斜槽上同一位置由静止释放钢球
D. 选用装置图丙并要获得钢球做平抛运动的轨迹,要以槽口的端点为原点建立坐标
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【题目】如图所示,在倾角θ=37°的斜面上有一块竖直放置的挡板,有一个m=2kg的光滑球体静止在挡板和斜面之间。(sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g取 10m/s2)
(1)试在图中作出球体的受力示意图;
(2)分别求出球体对档板和斜面的压力的大小,并指出它们的方向。
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【题目】在用电火花计时器“研究匀变速直线运动”的实验中,如图所示是一次记录小车运动情况的纸带,图中A、B、C、D、E为相邻的计数点,相邻计数点间还有四个点未画出.(电源频率为50 Hz)
(1)根据运动学有关公式可求得vB=1.38 m/s,vC=________m/s,vD=3.90 m/s.
(2)利用纸带上的数据求出小车运动的加速度a=________m/s2.
(3)若利用求得的数值作出小车的v-t图线(以打A点时开始计时),将图线延长与纵轴相交,交点的纵坐标是0.12 m/s,此速度的物理意义是______________。
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【题目】如图所示,质量为m的木块在质量为M的长木板上,受到向右的拉力F的作用而向右滑行,长木板处于静止状态,已知木块与木板间的动摩擦因数为μ1,木板与地面间的动摩擦因数为μ2。下列说法正确的是
A. 木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ2(m+M)g
B. 木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ1mg
C. 当F>μ2(m+M)g时,木板便会开始运动
D. 无论怎样改变F的大小,木板都不可能运动
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