初中物理运动和力计算题

如图所示，某工程队在一次施工作业中，以恒定速度沿竖直方向将质量为5×10kg的圆柱形实心工件从深水中吊起至距水面某一高度。绳子作用在工件上端的拉力F的功率P随工件上升高度h变化的图象如右图所示，不计水的阻力（ρ水＝1.0×10kg/m,g取10N/kg），求：

⑴工件上升的速度大小？
⑵当工件露出水面的1/2时所受的浮力大小？
⑶工件的横截面积S是多大？

圆柱形物体A和B通过细线悬挂在圆柱形容器的顶部，悬挂A物体的细线的长度为l₁，悬挂B物体的细线的 长度为l₂，容器顶部有注水孔，通过该孔可向容器中注水，如图所示。当容器内注入水的质量为1kg时，细线对物体A向上的拉力为14N，水对容器底部的压强为p₁；当容器内注入水的质量为10kg水时，细线对物体A向上的拉力为6N。已知：圆柱形容器的底面积为200cm²、高为70cm；物体A和B完全相同，重力均为8N、底面积均为40cm²、高均为15cm，g取10N/kg，圆柱形容器的厚度忽略不计。

求：（1）p₁；（2）l₁。

图是从井中提升重物的装置示意图。O点为杠杆AB的支点，OA∶OB＝2∶3。配重C通过绳子竖直拉着杠杆B端，其质量m_C=100kg。杠杆A端连接由定滑轮和动滑轮组成的滑轮组，定滑轮和动滑轮的质量均为m，滑轮组下安装吊篮，吊篮底部固定一电动机D，电动机D和吊篮的总质量m₀=10kg，可利用遥控电动机拉动绳子E端，通过滑轮组使吊篮升降，电动机D提供的功率恒为P。当吊篮中不装物体悬空静止时，地面对配重C的支持力N₀为800N，杠杆B端受到向下的拉力为F_B；将质量为m₁的物体装入吊篮，启动电动机，当吊篮匀速上升时，地面对配重C的支持力为N₁；物体被运送到地面卸下后，又将质量为m₂的物体装到吊篮里运到井下，吊篮以0.6m/s的速度匀速下降时，地面对配重C的支持力为N₂。已知N₁∶N₂=1∶2，m₁∶m₂=3∶2，不计杠杆重、绳重及摩擦，g取10N/kg。求：

（1）拉力F_B；
（2）动滑轮的质量m；
（3）物体的质量m₂；
（4）电动机功率P。

相距3750m的甲、乙两车站之间有一条笔直的公路，每隔2min有一辆摩托车由甲站出发以20m/s的速度匀速开往乙站，每一辆摩托车在抵达乙站后都立即掉头以10m/s的速度匀速开回甲站。这样往返的车辆共有48辆；若在第一辆摩托车开出的同时，有一辆汽车由甲站出发匀速开始乙站，速度为15m/s，问汽车抵达乙站前最后将与从甲站开出的第几辆摩托车迎面相遇？相遇处距乙站多少米？

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)

如图所示，某一实验室内有一宽度为d的跑道，假设有一连串玩具车沿着同一直线以相同的速度v鱼贯驶过，玩具车的宽度为b，前后两车间的间距为a。某智能机器人用最小的速度沿一直线匀速安全穿过此跑道，则智能机器要穿越跑道的时间为多少？

如图所示，工人站在水平地面，通过滑轮组打捞一块沉没在水池底部的实心金属物体A。工人用力将物体A竖直缓慢拉起，在整个提升过程中，物体A始终以0.1m/s的速度匀速上升。物体A没有露出水面之前滑轮组的机械效率为η₁，工人对水平地面的压强为p₁；当物体A完全露出水面之后滑轮组的机械效率为η₂，工人对水平地面的压强为p₂。若物体A重为320N，动滑轮重40N，工人双脚与地面的接触面积是400cm²，p₁－p₂=250Pa，绳重、水的阻力及滑轮轮与轴间的摩擦均可忽略不计，g取10N/kg，求：

（1）当物体A刚离开底部，受到水的浮力；
（2）金属A的密度；
（3）当物体A完全露出水面以后，人拉绳子的功率；
（4）η₁与η₂的比值。

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？

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。

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          。

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。

严重的雾霾天气，对国计民生已造成严重的影响，其中，汽车尾气是形成雾霾的重要污染源。城市地铁列车可实现零排放，大力发展地铁，可以大大减少燃油汽车的使用，减少汽车尾气的排放。现有一沿直线运动的地铁列车，以恒定功率 $6\times {10}^3\mathit{kW}$从甲站由静止开始起动，先以 $36\mathit{km}/h$的平均速度加速运动 $20s$后，再以 $72\mathit{km}/h$的速度匀速运动 $80s$，接着关闭发动机，列车失去牵引力，以加速运动时的平均速度作减速运动，经过 $15s$后到达乙站停止。求：

（1）甲站到乙站的距离。

（2）牵引力做的功。

据统计，全国发生的车祸中有超过半数以上是超速、超载引起的。我市加大了道路交通安全监控管理力度，将“区间测速”座位判断是否超速的依据之一。所谓的“区间测速”，就是测算出汽车在某一区间行驶的平均速度，如果超过了该路段的最高限速即被判为超速。若监测点 $A$、 $B$相距 $18\mathit{km}$，全程限速 $40\mathit{km}/h$，由“电子眼”抓拍到装有沙子的某型号货车通过监测点 $A$、 $B$的速度分别为 $30\mathit{km}/h$和 $456\mathit{km}/h$，通过 $A$、 $B$两个监测点的时间为 $20\mathit{min}$。问：

（1）按“区间测速”标准判断该货车在 $\mathit{AB}$段行驶是否超速？

（2）按照规定，载货车车轮对地面的压强超过 $7\times {10}^5\mathit{Pa}$即被判为超载。该型号货车部分参数如表所示。其中表中参数计算，该货车在不超载的情况下，在水平路面上运动时最多能装沙子的体积为多少？ $({\rho }_{沙}=2.0\times {10}^3\mathit{km}/m^3$，取 $g=10N/\mathit{kg})$

（3）该货车在某路段平直公路上运动 $60s$的速度 $-$时间图像如图所示，这段时间内发动机完全燃烧柴油 $0.2\mathit{kg}$，已知发动机的效率 $\eta =40\%$，柴油的热值 $q=4.5\times {10}^{7}J/\mathit{kg}$，则货车在这段时间内运动受到的阻力为多大？

货车自重	$5\times {10}^{4}N$
轮胎触地总面积	$0.3m^2$
车厢容积	$10m^3$

小明家住二楼，喜欢网购的他为了收货方便，在二楼阳台顶部安装了如图甲所示的滑轮组。某次在接收一个重为 $G=100N$的快递包裹时，小明施加的拉力 $F$随时间变化关系如图乙所示，包裹上升的速度 $v$随时间变化的关系如图丙所示。已知吊篮质量为 $m=2\mathit{kg}$，不计动滑轮重量和绳重，忽略绳与轮之间的摩擦，取 $g=10N/\mathit{kg}$。求：

（1）第 $1s$内地面对物体的支持力 $N$；

（2）第 $3s$内拉力 $F$的功率 $P$和滑轮组的机械效率 $\eta$。