在水平道路上，一質(zhì)量為m的拖車要將另一同質(zhì)量的故障車拖移．用一根不可伸長(zhǎng)的輕繩將兩車連接，如圖．行駛時(shí)兩車所受阻力均為車重的k倍．當(dāng)拖車拖動(dòng)故障車一起勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，拖車輸出功率為P，重力加速度為g．

（1）求拖車拖動(dòng)故障車一起勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度大小 v0；

（2）在拖車?yán)收宪嚕ɡK子處于拉直狀態(tài)，長(zhǎng)度為L）勻速行駛過程中，突然發(fā)現(xiàn)前方有一障礙物，需考慮如何剎車，以保證拖車既不與障礙物碰撞，又不被后面故障車撞上．若剛開始剎車時(shí)，拖車與障礙物的距離為x，剎車后拖車不再受牽引力，其受到的阻力變?yōu)橹亓Φ?i>n倍（n>k，可由司機(jī)剎車力度控制）．

①如果繩長(zhǎng)L大于某一值L0，即使剎車后拖車立即停下，故障車也不會(huì)撞上拖車．求L0

②如果x大于某一值x0，無(wú)論繩長(zhǎng)為多少，司機(jī)都不需要踩剎車，只要關(guān)閉動(dòng)力，靠原來(lái)的阻力也可使拖車在碰到障礙物之前停下，后面的故障車亦不會(huì)撞上拖車．求x0

③在L<L0，x<x0的前提下，剎車時(shí)n在什么范圍內(nèi)，才能保證拖車既不與障礙物碰撞，又不被后面的故障車撞上；并根據(jù)結(jié)果討論是否有可能出現(xiàn)“無(wú)論n取多大值，都無(wú)法避免碰撞”的情況，如果此種情況存在，請(qǐng)寫出此種情況下x和L滿足的關(guān)系，如果此種情況不存在，請(qǐng)寫出理由．

 



（1）解：（1）選汽車和拖車為系統(tǒng)，所受阻力大小為，拖車的牽引力為

       （1分）      （1分）

此系統(tǒng)勻速運(yùn)動(dòng)，有     （1分）

解得   （1分）

（2）①若L太大導(dǎo)致，有故障車行駛距離必然小于L，即使拖車剎車后立即停下，也不會(huì)被故障車撞上，即   （2分）

②當(dāng)，司機(jī)不用剎車，只需關(guān)閉動(dòng)力，靠原來(lái)的阻力也可使拖車在碰到障礙物之前停下，后面的故障車也不會(huì)撞上拖車，故    （2分）

③設(shè)從制動(dòng)開始到完全停下拖車、故障車的運(yùn)動(dòng)的路程分別為、，拖車制動(dòng)后，拖車和故障車加速度大小分別為、

對(duì)拖車：      （1分）

對(duì)故障車：      （1分）

要使制動(dòng)后故障車不與拖車相撞，有  （2分）

得　 （1分）

要使拖車不與障礙物相撞，必須，（2分），得  （1分）

綜上有，n的取值范圍為    

根據(jù)結(jié)果若，即時(shí)，無(wú)論n取何值，都無(wú)法避免碰撞．（2分）


練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


小燈泡燈絲的電阻隨溫度的升高而變大，某同學(xué)利用實(shí)驗(yàn)探究這一現(xiàn)象。所提供的器材有：

該同學(xué)選擇儀器，設(shè)計(jì)電路并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，通過實(shí)驗(yàn)得到如下數(shù)據(jù)：

I/A

0

0.12

0.21

0.29

0.34

0.38

0.42

0.45

0.47

0.49

0.50

U/V

0

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

1.40

1.60

1.80

2.00


（1）請(qǐng)你推測(cè)該同學(xué)選擇的器材是：電流表為 ，電壓表為 ，滑動(dòng)變阻器為 （以上均填寫器材代號(hào)）。

（2）請(qǐng)你推測(cè)該同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖并畫在圖甲的方框中。

（3）請(qǐng)?jiān)趫D乙的坐標(biāo)系中畫出小燈泡的I — U曲線。

（4）若將該小燈泡直接接在電動(dòng)勢(shì)是 1.5 V，內(nèi)阻是 2.0 Ω的電池兩端，小燈泡的實(shí)際功率為 W。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


圖甲是小型交流發(fā)電機(jī)的示意圖，兩極M、N間的磁場(chǎng)可視為水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，A為理想交流電流表，V為理想交流電壓表。內(nèi)阻不計(jì)的矩形線圈繞垂直于磁場(chǎng)方向的水平軸OO′沿逆時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，矩形線圈通過滑環(huán)接一理想變壓器，滑動(dòng)觸頭P上下移動(dòng)時(shí)可改變變壓器副線圈的輸出電壓，副線圈接有可調(diào)電阻R，從圖示位置開始計(jì)時(shí)，發(fā)電機(jī)線圈中產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的圖像如圖乙所示，以下判斷正確的是

      A．電壓表的示數(shù)為10V

      B．0．01s時(shí)發(fā)電機(jī)線圈平面與磁場(chǎng)方向平行

      C．若P的位置向上移動(dòng)、R的大小不變時(shí)，電流表讀數(shù)將減小

      D．若P的位置不變、R的大小不變，而把發(fā)電機(jī)線圈的轉(zhuǎn)速增大一倍，則變壓器的輸入功率將增大到原來(lái)的4倍

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


 被壓癟但尚未破裂的乒乓球放在熱水里泡一會(huì)兒，就會(huì)重新鼓起來(lái)。這一過程乒乓球內(nèi)的氣體(   )

A.吸熱，對(duì)外做功，內(nèi)能不變        B.吸熱，對(duì)外做功，內(nèi)能增加

C.溫度升高，體積增大，壓強(qiáng)不變    D.壓強(qiáng)增大，單位體積分子數(shù)增大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


如圖，質(zhì)量為M的平板小車靜止在光滑的水平地面上，小車左端放一質(zhì)量為m的木塊，車的右端固定一個(gè)輕質(zhì)彈簧，現(xiàn)給木塊一個(gè)水平向右的瞬時(shí)沖量I，使木塊m沿車上表面向右滑行，在木塊與彈簧相碰后又沿平板小車返回，并且恰好能到達(dá)小車的左端而相對(duì)小車靜止，關(guān)于木塊m、平板小車M的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，下列說(shuō)法中正確的是：

A．木塊m的運(yùn)動(dòng)速度最小時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能最大

B．木塊m所受的彈簧彈力和摩擦力始終對(duì)m作負(fù)功

C．由于彈簧的彈力和摩擦力屬于系統(tǒng)的內(nèi)力，故系統(tǒng)的動(dòng)量和機(jī)械能均守恒

D．彈簧彈性勢(shì)能的最大值為

 

 

 

 

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


如圖所示為理想變壓器及其工作電路，原、副線圈匝數(shù)比n1：n2=2：1，電壓表和電流表均為理想電表，原線圈接函數(shù)表達(dá)式的交流電，為半導(dǎo)體熱敏電阻（其電阻隨溫度升高而變�。甊1、R2為定值電阻，C為電容器。下列判斷正確的是

A．V1表的示數(shù)為220 V

B．R2的電功率為零

C．副線圈輸出電壓的函數(shù)表達(dá)式為

D．RT處溫度升高時(shí)，V1表示數(shù)不變，V2表和A表的示數(shù)均變大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


為了最大限度地減少道路交通事故，全省各地開始了“集中整治酒后駕駛違法行為”專項(xiàng)行動(dòng)。這是因?yàn)橐话泷{駛員酒后的反應(yīng)時(shí)間（從發(fā)現(xiàn)情況到開始制動(dòng)所需的時(shí)間）比正常時(shí)慢了0．1～0．5 s，易發(fā)生交通事故。

    （1）甲為《駕駛員守則》中駕駛員的部分正常反應(yīng)距離（汽車在反應(yīng)時(shí)間內(nèi)通過的距離）表格。請(qǐng)選取表格數(shù)據(jù)計(jì)算駕駛員的正常反應(yīng)時(shí)間；

    （2）如圖乙所示，假設(shè)一飲酒后的駕駛員駕車以72 km/h的速度在平直公路上行駛，在距離某學(xué)校門前32 m處發(fā)現(xiàn)有一隊(duì)學(xué)生在斑馬線上橫過馬路，他的反應(yīng)時(shí)間比正常時(shí)慢了0．2 s，剎車后，車做加速度大小為9．5 m/s2的勻減速直線運(yùn)動(dòng)。試通過計(jì)算說(shuō)明是否會(huì)發(fā)生交通事故。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


如圖所示，平行且足夠長(zhǎng)的兩條光滑金屬導(dǎo)軌，相距0.5m，與水平面夾角為30°，不計(jì)電阻，廣闊的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直穿過導(dǎo)軌平面，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.4T，垂直導(dǎo)軌放置兩金屬棒ab和cd，長(zhǎng)度均為L(zhǎng)=0.5m，電阻均為R=0.1Ω，質(zhì)量均為m=0.2 kg，兩金屬棒與金屬導(dǎo)軌接觸良好且可沿導(dǎo)軌自由滑動(dòng)．現(xiàn)ab棒在外力作用下，以恒定速度v1＝2m／s沿著導(dǎo)軌向上滑動(dòng)，cd棒則由靜止釋放，試求： (取g＝10m/s2)

（1）金屬棒ab產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E1；

（2）金屬棒cd開始運(yùn)動(dòng)的加速度a和最終速度v2．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


如圖所示，A、B是豎直平面內(nèi)的光滑弧型軌道，B端水平且與水平傳送帶的左端平滑對(duì)接。一個(gè)物體從A點(diǎn)靜止釋放，它滑上靜止不動(dòng)的水平皮帶后，從C點(diǎn)離開水平皮帶做平拋運(yùn)動(dòng)，落在水平地面上的D點(diǎn)�，F(xiàn)使皮帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)，水平皮帶的上表面以某一速率向右勻速運(yùn)動(dòng)，小物體仍從A點(diǎn)靜止釋放，滑到皮帶的上表面始終向右運(yùn)動(dòng)，且發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，則小物體的落地點(diǎn)            

A. 一定在D點(diǎn)右邊           B. 可能是D點(diǎn)左邊   

C．一定在D點(diǎn)              D．可能在D點(diǎn) 

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同步練習(xí)冊(cè)答案