足球运动员常采用折返跑方式训练(如图所示),在直线跑道上每隔5m放一个空瓶,要求运动员以站立式起跑姿势站在起点“0”上,当听到“跑”的口令后,全力跑向“1”号瓶,推倒“1”号瓶后再全力跑向“2”号瓶,推倒“2”号瓶后……。运动员做变速运动时可看做匀变速直线运动,加速时加速度大小为4m/s2,减速时加速度大小为8m/s2,运动员推倒瓶子时速度为零。求运动员从开始起跑到推倒“2”号瓶所需的最短时间为多少?(运动员可看做质点,结果可以用根式表示)
(12分)随着经济的持续发展,人民生活水平的不断提高,近年来我国私家车数量快速增长,高级和一级公路的建设也正加速进行.为了防止在公路弯道部分由于行车速度过大而发生侧滑,常将弯道部分设计成外高内低的斜面.如果某品牌汽车的质量为m,汽车行驶时弯道部分的半径为r,汽车轮胎与路面的动摩擦因数为μ,路面设计的倾角为θ,如图10所示.(重力加速度g取10 m/s2) (1)为使汽车转弯时不打滑,汽车行驶的最大速度是多少? (2)若取sinθ=,r=60 m,汽车轮胎与雨雪路面的动摩擦因数为μ=0.3,则弯道部分 汽车行驶的最大速度是多少?
(11分)有一种叫“飞椅”的游乐项目,示意图如图9所示,长为L的钢绳一端系着座椅,另一端固定在半径为r的水平转盘边缘,转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动.当转盘以角速度ω匀速转动时,钢绳与转轴在同一竖直平面内,与竖直方向的夹角为θ,不计钢绳的重力,求转盘转动的角速度ω与夹角θ的关系.
(14分)如图7所示,水平屋顶高H=5 m,墙高h=3.2 m,墙到房子的距离L=3 m, 墙外马路宽x=10 m,小球从房顶水平飞出,落在墙外的马路上,求小球 离开房顶时的速度v0的取值范围.(取g=10 m/s2)
(12分)(2010·宿迁模拟)在交通事故中,测定碰撞瞬间汽车的速度对于事故责任的认定具有重要的作用.《中国汽车驾驶员》杂志曾给出一个计算碰撞瞬间的车辆速度的公式v=·,式中ΔL是被水平抛出的散落在事故现场路面上的两物体沿公路方向上的水平距离,如图6所示,h1和h2分别是散落物在车上时的离地高度.通过用尺测量出事故现场的ΔL、h1和h2三个量,根据上述公式就能够计算出碰撞瞬间车辆的速度.请根据所学的平抛运动知识对给出的公式加以证明.
(11分)(2009·广东高考)为了清理堵塞河道的冰凌,空军实施投弹爆破.飞机在河道上空高H处以速度v0水平匀速飞行,投掷下炸弹并击中目标.求炸弹刚脱离飞机到击中目标所飞行的水平距离及击中目标时的速度大小.(不计空气阻力)