17．如圖所示是公路上的“避險車道”，車道表面是粗糙的碎石，其作用是供下坡的汽車在剎車失靈的情況下避險．一輛質(zhì)量m=4×103kg的貨車在傾角為30°的連續(xù)長直下坡高速路上以18m/s的速度勻速行駛，突然汽車剎車失靈，開始加速運動，此時汽車所受到的摩擦和空氣阻力共為車重的0.2倍．在加速前進(jìn)了96m后，貨車平滑沖上了傾角為37°的碎石鋪成的避險車道，已知貨車在該避險車道上所受到的摩擦阻力共車重的0.8倍．貨車的整個運動過程可視為直線運動，sin37°=0.6，g=10m/s2．求：
（1）汽車剛沖上避險車道時速度的大��；
（2）要使該車能安全避險，避險車道的最小長度為多少；
（3）若避險車道足夠長，汽車在避險車道上面損失的機(jī)械能．

分析 （1）由牛頓第二定律求出汽車的加速度，然后應(yīng)用勻變速直線運動的速度位移公式求出汽車剛沖上避險車道時的速度．
（2）由牛頓第二定律求出汽車在避險車道上的加速度，然后應(yīng)用勻變速直線運動的速度位移公式求出車道的長度．
（3）汽車在避險車道上面損失的機(jī)械能克服摩擦阻力做的功，由功能關(guān)系求解．

解答 解：（1）貨車在傾角為30°的長直下坡高速路上加速運動時，對汽車，由牛頓第二定律得：
mgsin30°-0.2mg=ma1，
汽車做勻加速直線運動，由速度位移公式得：v2-v02=2a1x，
據(jù)：x=96m，v0=18m/s
代入數(shù)據(jù)解得汽車剛沖上避險車道時速度為：v=30m/s；
（2）在避險車道上，由牛頓第二定律得：mgsin37°+0.8mg=ma2，
汽車做勻減速直線運動，由速度位移公式得：02-v2=-2a2s，
代入數(shù)據(jù)解得：s=32.14m；
（3）汽車在避險車道上面損失的機(jī)械能克服摩擦阻力做的功，為：△E損=0.2mgx+0.8mgs
代入數(shù)據(jù)解得：△E損=1.03×106J 
答：（1）汽車剛沖上避險車道時速度的大小為30m/s；
（2）要使該車能安全避險，避險車道的最小長度為32.14m．
（3）汽車在避險車道上面損失的機(jī)械能是1.03×106J．

點評 本題分析清楚汽車的運動過程，運用動力學(xué)方法：牛頓第二定律與運動學(xué)公式結(jié)合解決這類問題．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

7．一條絕緣的擋板軌道ABC固定在光滑水平桌面上，BC段為直線，長為4R，動摩擦因數(shù)為0.25，AB是半徑為R的光滑半圓�。▋刹糠窒嗲杏贐點）．擋板軌道在水平的勻強(qiáng)電場中，場強(qiáng)大小為E，方向與BC夾角為θ．一帶電量為+q、質(zhì)量為m的小球從C點靜止釋放，求：
（1）小球在B點的速度大��；
（2）若場強(qiáng)E與BC夾角θ可變，為使小球沿軌道運動到A點的速度最大，θ的取值以及A點速度大��；
（3）若場強(qiáng)E與BC夾角θ可變，為使小球沿軌道運動且從A點沿切線飛出，θ的取值范圍．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

8．如圖甲，兩條足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌豎直放置，導(dǎo)軌間距為L=1m，兩導(dǎo)軌的上端接有電阻，阻值為R=2Ω，虛線OO′下方存在垂直于導(dǎo)軌平面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為2T，現(xiàn)將質(zhì)量為m=0.1kg、電阻不計的金屬桿ab，從OO′上方某處由靜止釋放，金屬桿在下落的過程中與導(dǎo)軌保持良好接觸，且始終保持水平，不計導(dǎo)軌的電阻．已知金屬桿下落高度0.3m的過程中加速度a與下落高度h的關(guān)系圖象如圖乙，重力加速度g取10m/s2．則（　�。�
A．金屬桿剛進(jìn)入磁場時速度為1m/s
B．下落了0.3m時速度為5m/s
C．金屬桿下落0.3m的過程中，在電阻R上產(chǎn)生的熱量為0.2875J
D．金屬桿下落0.3m的過程中，通過電阻R的電荷量為0.05C

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

5．某同學(xué)為了測量一個量程為3V的電壓表的內(nèi)阻，進(jìn)行了如下實驗：

（1）先用多用電表調(diào)至×100Ω擋，調(diào)好零點，進(jìn)行了正確的測量．
①測量時指針位置如圖1所示，得出電壓表的內(nèi)阻為3.00×103Ω．
②已知多用表歐姆檔表盤中央刻度值為“15”，則此時歐姆表的內(nèi)電阻為1500Ω．
（2）為了更精確地測量該電壓表的內(nèi)阻RV，器材如下：
A．待測電壓表（量程3V）一塊
B．電阻箱R（最大阻值9999.9Ω）一只
C．電池組（電動勢略小于3V，內(nèi)阻不計）
D．開關(guān)一只
E．導(dǎo)線若干
該同學(xué)利用上面所給器材，設(shè)計測量電路如圖2所示，進(jìn)行實驗：
①按電路圖連接電路，進(jìn)行正確測量；記錄待測電壓表的讀數(shù)U和相應(yīng)電阻箱的讀數(shù)R；改變電阻箱的連入電路的阻值，獲得多組U、R的值．處理數(shù)據(jù)時，可采用“圖象法”和“代數(shù)法”（ 即選用其中兩組數(shù)據(jù)列方程求出一個RV的值，然后利用多組U、R的值多求幾個RV的值，算出RV的平均值．）你認(rèn)為哪種方法誤差較小？圖象法，其優(yōu)點是圖象法較直觀，且容易剔除誤差較大的點．（至少寫出2點）
②若以R為縱坐標(biāo)，$\frac{1}{U}$為橫坐標(biāo)作出如圖3所示的圖線，橫截距a，縱截距的絕對值為b，則待測電壓表內(nèi)阻RV=b（用題中物理量的符號表示）．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

12．已知電勢是標(biāo)量，空間某點電勢是各部分電荷在該點的電勢的代數(shù)和；電場強(qiáng)度是矢量，空間某點電場強(qiáng)度是各部分電荷在該點的電場強(qiáng)度的矢量和．如圖所示，三根絕緣均勻帶電棒AB、BC、CA構(gòu)成正三角形，AB的電荷量為+Qc，AC的電荷量為+Qb，BC的電荷量為+Qa，正三角形的中心O點的電勢為φ1，場強(qiáng)大小為E1、方向指向A，當(dāng)撤去 帶電棒BC之后，測得其中心O點的電勢為φ2，場強(qiáng)大小為E2、方向背離A，規(guī)定無窮遠(yuǎn)處電勢為零，如果同時撤去帶電棒AB和AC，則關(guān)于O點的場強(qiáng)大小和電勢，下列說法正確的是（　�。�
A．O點的場強(qiáng)大小為E1-E2B．O點的場強(qiáng)大小為E1+E2
C．O點的電勢φ1-φ2D．O點的電勢φ1+φ2

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

2．飛船以$\frac{3}{4}$c的速度離開地球，從飛船上向地球發(fā)射一個光信號．飛船上測得光離開的速度為c，則在地球上測得的光速是（　�。�
A．$\frac{7}{4}$cB．$\frac{1}{4}$cC．$\frac{3}{4}$cD．c

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

9．如圖所示，虛線表示兩種介質(zhì)的界面及其法線，實線表示一條光線斜射向界面后發(fā)生反射與折射的光線，以下不正確的說法是（　�。�
A．bO不可能是入射光線B．aO可能是入射光線
C．cO可能是入射光線D．Ob可能是反射光線

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

6．如圖所示，一個物塊在與水平方向成α角的恒力F作用下，沿水平面向右運動一段距離x，在此過程中，t時間內(nèi)恒力F的功率為（　�。�
A．$\frac{Fxcosα}{t}$B．$\frac{Fxsinα}{t}$C．$\frac{Fx}{tsinα}$D．$\frac{Fx}{tcosα}$

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

7．質(zhì)量為m=1kg的小物塊靜止于粗糙水平地面上，現(xiàn)用F=12N的水平恒力拉動小物塊，經(jīng)過時間t=2s，小物塊運動了x0=4m的距離，取g=10m/s2，求：
（1）物塊受到的重力G的大�。�
（2）物塊做勻加速運動加速度a的大小．
（3）物塊與地面間的動摩擦因數(shù)μ的大�。�

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