若汽车在t2+3Δt~t2+4Δt时间内未停止,设它在t2+3Δt时刻的速度为v3,在t2+4Δt时刻的速度为v4,由运动学有
联立①②③式,代入已知数据解得
这说明在t2+4Δt时刻前,汽车已经停止。因此,①式不成立。
由于在t2+3Δt~t2+4Δt内汽车停止,由运动学公式
联立②⑤⑥,代入已知数据解得
或者
(3)设汽车的刹车系统稳定工作时,汽车所受阻力的大小为f1,由牛顿定律有:f1=ma⑨
在t1~t2时间内,阻力对汽车冲量的大小为:
由动量定理有:
由动量定理,在t1~t2时间内,汽车克服阻力做的功为:
联立⑦⑨⑩式,代入已知数据解得
v1=30 m/s
从司机发现警示牌到汽车停止,汽车行驶的距离s约为
联立⑦,代入已知数据解得
s=87.5 m
(二)选考题:共45分。请考生从2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答。如果多做,则每科按所做的第一题计分。
[物理—选修3-3]
13.如p-V图所示,1、2、3三个点代表某容器中一定量理想气体的三个不同状态,对应的温度分别是T1、T2、T3。用N1、N2、N3分别表示这三个状态下气体分子在单位时间内撞击容器壁上单位面积的次数,则N1______N2,T1______T3,T3,N2______N3。(填“大于”“小于”或“等于”)
【答案】 (1). 大于 (2). 等于 (3). 大于
【解析】
【详解】(1)1、2等体积,2、3等压强
由pV=nRT得:
由于p1V1= p3V3;故T1=T3;
则T3>T2,又p2=p3,2状态分析密度大,分析运动缓慢,单个分子平均作用力小,3状态分子密度小,分子运动剧烈,单个分子平均作用力大。故3状态碰撞容器壁分子较少,即N2>N3;
14.如图,一容器由横截面积分别为2S和S的两个汽缸连通而成,容器平放在地面上,汽缸内壁光滑。整个容器被通过刚性杆连接的两活塞分隔成三部分,分别充有氢气、空气和氮气。平衡时,氮气的压强和体积分别为p0和V0,氢气的体积为2V0,空气的压强为p。现缓慢地将中部的空气全部抽出,抽气过程中氢气和氮气的温度保持不变,活塞没有到达两汽缸的连接处,求:
(1)抽气前氢气的压强;
(2)抽气后氢气的压强和体积。
【答案】(1)
【解析】