阅读下列短文,回答问题。
超声波测速
超声波是振动频率高于20000Hz的声波,它具有指向性好、反射能力强、能量集中等特点,可用于测距、测速等。
测距是测速的基础,如图甲所示,超声波测速仪向静止的汽车发射超声波信号(简称信号),同时开始计时,信号传播过程中遇到汽车会被反射,测速仪接收到返回的信号停止计时,根据记录的时间及其与路程、速度的关系,可计算出汽车与测速仪之间的距离。图乙是信号传播过程的s﹣t图象,s表示信号与测速仪之间的距离,t表示信号传播的时间。
测速仪测量汽车速度的原理是:测速仪向运动的汽车先后发射两次信号,根据汽车在两次遇到信号之间所通过的路程及所用的时间,由速度公式可得出汽车的平均速度。
测速仪在公路上对某跑车进行测速时,向匀速驶来的跑车发射两次信号,两次发射信号的时间间隔是1.0s,第一次发射信号到接收用时0.6s,第二次发射信号到接收用时0.3s。经测速仪测定,该跑车超速,驾驶员将受到交警部门处罚。(超声波速度取340m/s)
(1)人耳 (选填“能”或“不能”)听到超声波,超声波测速是利用了超声波的指向性好、能量集中、 等特点。
(2)如图乙所示,若t0=0.4s,则静止的汽车与测速仪之间的距离为 m。
(3)通过计算,在图丙中,大致画出测速仪对该跑车发射的两次信号传播过程的s﹣t图象(t从第一次发射信号开始计时),跑车在两次遇到信号之间通过的路程为 m,跑车的速度大小为 m/s。
如图所示,甲是用汽车打捞水下重物的示意图,汽车通过定滑轮牵引水下一个圆柱形重物,在整个打捞过程中,汽车以恒定的速度v=0.2m/s向右运动,图乙是此过程中汽车拉动重物的功率P随时间t变化的图象,设t=0时汽车开始提升重物,忽略水的阻力和滑轮的摩擦以及水面变化引起的影响,则以下说法正确的是( )
A.物体浸没在水中时汽车的功率为800W |
B.圆柱形重物的质量为350 kg |
C.圆柱形重物的密度为8×103kg/m3 |
D.圆柱形重物的体积为0.5 m3 |
【改编】我国大型隐身无人攻击机“利剑”的首飞成功,使我国成为世界上第三个拥有大型隐身无人攻击机的国家.下列有关“利剑”说法正确的是( )
A.飞机在加速上升过程中,一定受到非平衡力的作用 |
B.飞机在加速上升过程中,以大地为参照物飞机是静止的 |
C.飞机静止时时,飞机队地面的压力与地面对飞机的支持力彼此平衡 |
D.飞机机翼上凸下平,使机翼上方气体流速慢压强小,从而获得向上的升力 |
如图甲所示,用一拉力传感器(能感应力的大小的装置)水平向右拉一水平面上的木块,A端的拉力均匀增加,0~t1时间内木块静止,木块运动后改变拉力,使木块在t2时刻后处于匀速直线运动状态.计算机对数据处理后,得到图乙所示的拉力随时间变化的图线,请回答下列问题:
(1)当用F=5.3N的水平拉力拉静止的木块时,木块所受摩擦力大小为________N;若用F=5.8N的水平拉力拉木块,木块所受摩擦力大小为________N.
(2)如图丙所示,为研究滑动摩擦力Ff的大小与接触面受到的压力FN大小的关系,在重力为17N的木块上每次增加1N重的砝码,分别用水平拉力F使木块做匀速直线运动.实验测量数据如下表所示:
木块对水平面的压力FN/N |
17 |
18 |
19 |
20 |
21 |
水平拉力F/N |
5.1 |
5.4 |
5.7 |
6.0 |
6.3 |
根据表格数据,得出滑动摩擦力Ff的大小与接触面受到压力FN大小的关系式为________.
我国北方常遭遇严重的沙尘暴天气,所谓沙尘暴可简化为如下情景:快速向上刮起的大风将大量沙尘颗粒扬起后悬浮在空中(不动),这时风对沙尘的作用力与沙尘的重力平衡,其作用力大小可近似表达为,其中ρ为空气密度,S为沙尘颗粒的横截面积,v为风速,沙尘颗粒可近似看成球体(球体积公式).若沙粒的密度为ρ沙,沙粒半径为R,地面空气密度为ρ0,请你推导出要形成沙尘暴现象地面的最小风速v的表达式是( )
A. |
B. |
C. |
D. |
现代社会汽车大量增加,发生交通事故的一个重要原因是遇到意外情况时车不能立即停止,驾驶员从发现前方道路有异常情况到立即刹车制动需要一段时间,这段时间叫反应时间,在这段时间里汽车通过的距离叫反应距离。从操纵制动器,到汽车完全停止,汽车又前进一段距离,这段距离叫制动距离。若汽车在平直高速公路上以120km/h的速度匀速行驶.问:
速度v/km·h-1 |
反应时间t/s |
制动距离s/m |
50 |
O.49 |
13 |
60 |
O.50 |
20 |
80 |
O.51 |
34 |
100 |
0.52 |
54 |
120 |
O.54 |
85 |
(1)反应距离是多少?
(2)为避免与前车相撞,在正常行驶时驾驶员必须使自己驾驶的汽车与前面车辆保持一定的距离,这一距离至少要大于多少米?
(3)请你谈谈超速行驶的危害。
一列200m的火车以10m/s的速度,匀速通过700m长的山洞,从火车头刚要进山洞到火车尾刚离开山洞共需要 s。
我们知道物体单位时间内通过的路程叫速度,速度计算公式为:速度=路程/时间,即v=s/t。另外物理学中把物体在单位时间内速度的变化量叫加速度(注:速度的变化量用△v表示,它等于前后速度之差;加速度用字母a表示,国际单位是m/s2)。由加速度的定义可知:
(1)若一个运动物体开始运动的速度v0=2m/s,经过5s后它的速度变为v1=6m/s,则这个物体在5s内的速度变化量△v= m/s;
(2)若问题(1)中的物体做匀加速直线运动(单位时间内速度的增加量相等),求出物体的加速度大小a= m/s2;它表示的物理意义是
(3)根据你阅读后得到的信息,请你写出加速度的定义公式a= ;
(4)如果作匀速直线运动物体的v—t图像如图所示,则图中阴影部分面积表示的物理量是 。
寒假里,小明一家驾车外出旅游,一路上他运用所学的物理知识帮助他解决了不少实际问题.
(1)在经过如图所示公路交通“标志牌”时,马上根据“标志牌”上18km和40的物理意义,算出在不违反《交通法规》前提下,从“标志牌”到上桥最短时间,请你将运算过程展示出来.
(2)如图所示,在高速公路上为避免发生汽车追尾事故,交通部门在公路边竖立距离“确认牌”,从“确认牌”开始,沿路边分别竖立50m、100m、200m“标志牌”,小明为了估测所乘汽车速度,于是用秒表测出汽车从“确认牌”到200m“标志牌”所用时间为5s,则所乘汽车平均速度是多少km/h?如果汽车在高速公路上行驶时,要求最低限速为60km/h,最高限速为120km/h,那么此时汽车行驶速度是否符合要求?(说明理由)
底面积为320cm2的圆柱形容器中装有某种液体。密度为0.6g/cm3的A漂浮,密度为4g/cm3、体积为100cm3的矿石B沉在容器底部,且B所受浮力为0.8N,如图甲所示;将B从液体中取出后放在A上,静止时A恰好全部浸入液体中,如图乙所示。则甲、乙两种状态下,液体对容器底部的压强变化了 Pa。(g取10N/kg)
现代社会汽车大量增加,发生交通事故的一个重要原因是遇到意外情况时车不能立即停止,驾驶员从发现前方道路有异常情况到立即刹车制动需要一段时间,这段时间叫反应时间,在这段时间里汽车通过的距离叫反应距离。从操纵制动器,到汽车完全停止,汽车又前进一段距离,这段距离叫制动距离。若汽车在平直高速公路上以120km/h的速度匀速行驶.问:
速度v/km·h-1 |
反应时间t/s |
制动距离s/m |
50 |
O.49 |
13 |
60 |
O.50 |
20 |
80 |
O.51 |
34 |
100 |
0.52 |
54 |
120 |
O.54 |
85 |
(1)反应距离是多少?
(2)为避免与前车相撞,在正常行驶时驾驶员必须使自己驾驶的汽车与前面车辆保持一定的距离,这一距离至少要大于多少米?
(3)请你谈谈超速行驶的危害。
峭壁前方的山路上有一辆汽车,在下列两种情况下,汽车鸣笛后都是经过3s听到回声,分别求鸣笛时车和峭壁间的距离。(空气中声速340m/s)
(1)车向靠近峭壁的方向匀速行驶,速度为10m/s;
(2)车向远离峭壁的方向匀速行驶,速度为10m/s。
一天早晨,小明上学时先以速度V1走了路程的2/5,因感觉时问紧张,为避免迟到,小明紧接着以速度V2跑完剩下的路程。则小明这天在上学路上的平均速度为__________。
一辆汽车在匀速行驶,道路前方有一座高山,司机鸣笛并在4s后听到回声,若汽车行驶速度为72km/h。求:(1)司机从鸣笛到听到回声,汽车行驶的路程?(2)司机听到回声时距离高山多远?
在测量大气压的实验中,为消除活塞与针筒间的摩擦力对实验的影响,某同学采用了图示装置,将注射器筒固定在水平桌面上,把活塞推至注射器筒底端,用橡皮帽封住注射器的小孔,活塞通过水平细线与烧杯相连,向烧杯中缓慢加水,当活塞刚开始向左滑动时,测得杯中水的质量为880g;然后向外缓慢抽水,当活塞刚开始向右滑动时,测得杯中水的质量为460g,烧杯质量为100g,活塞面积为7×10﹣5m2,g=10N/kg轮轴间的摩擦和细线重不计,则所测大气压的值应为( )
A.1.26×105Pa | B.1.10×105Pa | C.1.01×105Pa | D.0.96×105Pa |