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题目
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2001年9月11日,美国遭受了历史上规模最大、损失最为惨重的恐怖主义袭击,恐怖分子劫持客机分别撞击了纽约的“世贸大楼”和华盛顿的“五角大楼”.其中一架客机拦腰撞到世贸大楼的南部塔楼第60层地方,并引起巨大爆炸,大约1 h后,南部塔楼部分轰然倒塌(高约245 m),灰尘和残骸四处飞溅,300多名救援警察和消防人员没来得及逃生.
我们不妨设置一个情境:当处于倒塌部分正下方的地面人员,看到一块质量约为
4×103 kg的楼墙块竖直倒下的同时到作出反应开始逃离需0.2 s的时间,逃离的安全区域
为离大厦100 m外(实际的安全区要更远).设该坠落块与地面作用时间为0.05 s,不计
空气阻力,g取10 m/s2.
求:(1)地面人员要逃离大厦到安全区至少要以多大速度奔跑?(忽略人的加速时间,百米短跑世界记录为9″79)
(2)该坠落块对地产生的平均作用力多大?
(3)由于爆炸引起地表震动,设产生的纵波的传播速率vp="9.1" km/s,横波的传播速率vs="3.1" km/s,设在某处的地震勘测中心记录到两种不同震感之间的时间间隔Δt0=5s,那么观测记录者与震源之间的距离s为多少千米?
答案
(1)v="10.3" m/s (2) F=5.64×106 N (3) s="23.1" km
解析
(1)坠落物做自由落体运动的时间:h=gt2 落地速度v0=gt  地面人员逃离时间t′=t-0.2
逃离速度v= 求得t="7" s v0="70" m/s v="10.3" m/s
(2)根据牛顿运动定律可知:(F-mg)=ma=m求得F=5.64×106 N
(3)震动同时产生传播,则由匀速运动知 求得s="23.1" km
核心考点
试题【2001年9月11日,美国遭受了历史上规模最大、损失最为惨重的恐怖主义袭击,恐怖分子劫持客机分别撞击了纽约的“世贸大楼”和华盛顿的“五角大楼”.其中一架客机拦腰】;主要考察你对牛顿第二定律及应用等知识点的理解。[详细]
举一反三
如图所示,用半径为0.4m的电动滚轮在长薄铁板上表面压轧一道浅槽。薄铁板的长为2.8m、质量为10kg。已知滚轮与铁板与铁板工作台面间的动摩擦因数分别为0.3和0.1。铁板从一端放入工作台的砂轮下,工作时砂轮对铁板产生恒定的竖直向下的压力为100N,在砂轮的摩擦作用下铁板由静止向前运动并被压轧出一浅槽。已知滚轮转动的角速度恒为5rad/s。
(1)通过分析计算,说明铁板将如何运动,
(2)加工一快铁板需要多少时间,
(3)加工一快铁板电动机要消耗多少电能。(不考虑电动机自身的能耗)



 
       
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如图3甲所示,两物体A、B叠放在光滑水平面上,对物体A施加一水平F,F-t关系的图象如图3乙所示,两物体在力F作用下由静止开始运动,且始终相对静止,规定水平向右为正方向,则:


A、两物体一直向右做直线运动      

图3甲


 
B、两物体沿直线做往复运动C、在2s-3s时间内两物体间摩擦力逐渐减小
D、B物体所受的摩擦力方向始终与力F的方向相同
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据报道,2004年底,美国一核潜艇在关岛触礁,造成多名士兵受伤。假设当时潜艇的航速是30节,一节等于1.852公里/小时,发动机的功率为24000千瓦,潜艇质量5000吨.核潜艇触礁后在2秒内停下,则一个70kg的士兵由于惯性和潜艇相撞的撞击力大约为多大?假设当时下面声纳系统打开,驾驶员的反应时间为1秒,要避免触礁至少在距离暗礁多远处开始关闭发动机?(假设水的阻力恒定,除去水的阻力没有其他阻力)
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物体A的质量m="l" kg,静止在光滑水平面上的平板车B的质量为M=0.5kg,平板车长为L=1m。某时刻A以vo=4m/s向右的初速度滑上平板车B的上表面,在A滑上平板车B的同时,给平板车B施加一个水平向右的拉力。忽略物体A的大小,已知A与平板车B之间的动摩擦因数,取重力加速度g=10m/s2.试求:

(1)若F=5N,物体A在平板车上运动时相对平板车向前滑行的最大距离;
(2)如果要使A不至于从平板车B上滑落,拉力F大小应满足的条件.
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在水平地面上有一质量为2kg的物体,物体在水平拉力F的作用下由静止开始运动,10s后拉力大小减为F/3,该物体的运动速度随时间t的变化规律如图所示.求:

(1)物体受到的拉力F的大小.
(2)物体与地面之间的动摩擦因素.(g取10m/s2)
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