(15分)4×100m接力賽是田徑比賽中一個(gè)激烈的比賽項(xiàng)目,甲、乙兩運(yùn)動(dòng)員在訓(xùn)練交接棒的過程中發(fā)現(xiàn),甲短距離加速后能保持9m/s的速度跑完全程,為了確定乙起跑的時(shí)機(jī),需在接力區(qū)前適當(dāng)?shù)奈恢迷O(shè)置標(biāo)記。在某次練習(xí)中,甲在接力區(qū)前s0處作了標(biāo)記,當(dāng)甲跑到此標(biāo)記時(shí)向乙發(fā)出起跑口令,乙在接力區(qū)的前端聽到口令時(shí)立即起跑(忽略聲音傳播的時(shí)間及人的反應(yīng)時(shí)間),已知接力區(qū)的長度L=20m,設(shè)乙起跑后加速階段的運(yùn)動(dòng)是勻加速運(yùn)動(dòng)。
⑴若s0=13.5m,且乙恰好在速度達(dá)到與甲相同時(shí)被甲追上,完成交接棒,則在完成交接棒時(shí)乙離接力區(qū)末端的距離為多大?
⑵若s0=16m,乙的最大速度為8m/s,并能以最大速度跑完全程,要使甲、乙能在接力區(qū)完成交接棒,則乙在聽到口令后加速的加速度最大值為多少?

⑴Δs=6.5m;⑵a=m/s2

解析試題分析:⑴設(shè)甲運(yùn)動(dòng)的速度為v,經(jīng)過時(shí)間t1甲追上了乙,根據(jù)題意有:vt1=s0
在完成交接棒時(shí)乙離接力區(qū)末端的距離為:Δs=L-
聯(lián)立以上兩式并代入數(shù)據(jù)解得:Δs=6.5m
⑵由題意可知,乙的加速度越大,在完成交接棒時(shí)跑過的距離越長,當(dāng)在接力區(qū)的邊緣完成交接棒時(shí),乙的加速度最大,設(shè)為a,運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為:t=
乙做加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為:t2
乙的位移滿足:L=+vm(t-t2)
聯(lián)立以上各式,并代入數(shù)據(jù)解得:a=m/s2
考點(diǎn):本題主要考查了相遇追及問題,屬于中檔題。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(14分)為把貨箱送到高處,搭成如圖所示的傳動(dòng)裝置,先用機(jī)械桿把貨箱推至皮帶底端,然后經(jīng)傳送帶把貨箱送至預(yù)定位置。A處每隔1秒就有靜止的質(zhì)量的貨物(可視為質(zhì)點(diǎn))被機(jī)械桿向左推出,機(jī)械桿對(duì)貨物的推力F為恒力,大小為,與水平面間夾角,行至B點(diǎn)時(shí)撤掉F,因水平面與皮帶間有轉(zhuǎn)角,貨物經(jīng)B點(diǎn)時(shí)速度會(huì)突減一半,傳送帶若不轉(zhuǎn)動(dòng),貨物到達(dá)頂端的C點(diǎn)時(shí)速度恰好為零,C點(diǎn)處的工人立刻將貨物搬走。已知AB的長度L=16m,貨物與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù),傳送帶BC的長度,動(dòng)傳送帶與水平面間傾角,()試求:
 
(1)傳送帶與貨箱之間的動(dòng)摩擦因數(shù);
(2)為了加快貨物的傳送速度,C點(diǎn)處的工人轉(zhuǎn)身去開動(dòng)傳送帶開關(guān),使傳送帶立刻獲得的速度逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),傳送帶開始動(dòng)轉(zhuǎn)時(shí)恰好有一貨箱到達(dá)了C點(diǎn),工人卻未能及時(shí)將其搬走而造成與下一個(gè)貨箱在傳送帶上相撞。求這兩個(gè)貨物箱在傳送帶上相撞的位置到C點(diǎn)的距離。

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

一長木板在水平地面上運(yùn)動(dòng),在t=0時(shí)刻將一相對(duì)于地面靜止的物塊輕放到木板上,以后木板運(yùn)動(dòng)的速度-時(shí)間圖象如圖中實(shí)線所示,0~0.5 s內(nèi)物塊運(yùn)動(dòng)的速度-時(shí)間圖象如圖中粗虛線所示.己知物塊與木板的質(zhì)量相等,物塊與木板間及木板與地面間均有摩擦,物塊與木板間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,且物塊始終在木板上.取重力加速度的大小g="10" m/s2,求:

(1)物塊與木板間動(dòng)摩擦因數(shù)、木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù);
(2)從t=0時(shí)刻到物塊與木板均停止運(yùn)動(dòng)時(shí),物塊相對(duì)于木板的位移的大。

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(10分)如圖所示,長為L="6" m、質(zhì)量為M="4" kg的長木板放置于光滑的水平面上,其左端有一大小可忽略、質(zhì)量為m="1" kg的物塊,物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4,開始時(shí)物塊與木板都處于靜止?fàn)顟B(tài),現(xiàn)對(duì)物塊施加方向水平向右的恒定拉力F="8" N,使物塊在木板上滑動(dòng)起來,取g="10" m/s2.                  

求:⑴物塊和木板的加速度大小;
⑵物塊從木板左端運(yùn)動(dòng)到右端經(jīng)歷的時(shí)間.

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(14分)飛機(jī)著陸后以6m/s2的加速度勻減速運(yùn)動(dòng),若著陸時(shí)的速度為120m/s。試求:
(1)飛機(jī)著陸后25s末時(shí)的速度.
(2)飛機(jī)著陸后15s末時(shí)的速度.

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(10分)在光滑水平軌道上有兩個(gè)半徑都是r的小球A和B,質(zhì)量分別為m和2m,當(dāng)兩球心間的距離大于L時(shí)(L比2r大得多),兩球之間無相互作用力;當(dāng)兩球心間的距離等于L或小于L時(shí),兩球存在相互作用斥力F。設(shè)A球從遠(yuǎn)離B球處以速度v0沿兩球連心線向原來靜止的B球運(yùn)動(dòng),如圖所示,欲使兩球不接觸,v0必須滿足什么條件?

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

兩根完全相同的光滑細(xì)直桿上各套有一個(gè)完全相同的小球,且兩桿均與水平面成角放置,將兩小球均從離地面10m高處由靜止釋放,如圖甲、乙所示。在水平向右的風(fēng)力作用下,A球保持靜止,B球沿細(xì)直桿下滑。求B球滑到地面所需的時(shí)間。(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)(

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(15分)如圖所示,從A點(diǎn)以v0=4m/s的水平速度拋出一質(zhì)量m=1kg的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn)),當(dāng)物塊運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)時(shí),恰好沿切線方向進(jìn)入光滑圓弧軌道BC,經(jīng)圓弧軌道后滑上與C點(diǎn)等高、靜止在粗糙水平面的長木板上,圓弧軌道C端切線水平。已知長木板的質(zhì)量M=4kg,A、B兩點(diǎn)距C點(diǎn)的高度分別為H=0.6m、h=0.15m,R=0.75m,物塊與長木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=0.5,長木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=0.2,g=10m/s2。求:

(1)小物塊運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)時(shí)的速度大小和方向;
(2)小物塊滑動(dòng)至C點(diǎn)時(shí),對(duì)圓弧軌道C點(diǎn)的壓力;
(3)長木板至少為多長,才能保證小物塊不滑出長木板?

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

如圖所示,物體由靜止從A點(diǎn)沿斜面勻加速下滑,隨后在水平面上作勻減速運(yùn)動(dòng),最后停止于C點(diǎn),已知AB =" 4" m,BC =" 6" m,整個(gè)運(yùn)動(dòng)歷時(shí)10 s,求分別在AB和BC運(yùn)動(dòng)的加速度.

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