7.(★★★)为了提高高速公路通行效率,高速收费站建有ETC(不停车电子收费系统)专用通道,专用通道需要汽车安装ETC卡(图1-11甲)。如图1-11乙所示,当汽车进入ETC卡读取器识别范围时,卡上的信息被读取,汽车无需停车就实现了缴费,大大节约了通站时间。
(1)汽车通行ETC通道的过程______(填“属于”或“不属于”)机械运动。
(2)某市郊区公路旁的交通标志牌上标记着“限速40”和“距收费站2km”的字样,如果此时汽车正以10m/s的速度匀速行驶,则该汽车______(填“有”或“没有”)违反交通规则,照这样的速度行驶,再经过______s汽车就可以到达收费站。
(3)某一ETC通道,横杆距ETC卡读取器10m,横杆在位置一(图1-11丙)时距地面高1.2m,横杆启动后横杆水平段沿竖直方向以0.2m/s的速度匀速抬起。某人驾驶一辆高为1.6m的汽车通过该ETC通道,汽车距离ETC卡读取器5m时被读取信息,如果车速太快、横杆抬起高度不够,就会撞上车顶。请你运用题目所给的条件,求汽车匀速顺利通过通道的最大速度是多少?
答案：(1)属于；(2)没有；200；(3)7.5m/s
解析：(1)汽车位置变化，属于机械运动；(2)10m/s=36km/h＜40km/h，未违反规则，时间$t=\frac{2000m}{10m/s}=200s$；(3)横杆需抬起高度$1.6m - 1.2m=0.4m$，时间$t=\frac{0.4m}{0.2m/s}=2s$，汽车需行驶距离$5m + 10m=15m$，最大速度$v=\frac{15m}{2s}=7.5m/s$
8.(★★★)某物理兴趣小组利用带有刻度尺的斜面、小车和电子表测量小车的平均速度,如图1-12所示,图中显示的是测量过程中的小车在甲、乙、丙三个位置及其对应时间的情景,显示时间的格式是“时:分:秒”。
(1)请你根据图示完成下表。
|小车运动过程|由甲乙|由乙丙|由甲至丙|
|----|----|----|----|
|路程s/cm|26.0|______|______|
|时间t/s|2|______|6|
|平均速度v/(cm·s⁻¹)|13|______|15|
(2)分析表中数据,小车全程是做匀速运动吗?为什么?
(3)简要叙述“测量小车从乙到丙所需时间”的方法,并用测量量写出小车从乙到丙所需时间的表达式。
(4)该小组同学们讨论后认为,实验时斜面的倾斜程度不宜太大。你认为这样做的理由是什么?
答案：(1)34.0；60.0；4；8.5；(2)不是，因为各段平均速度不同；(3)分别记录小车到达乙、丙位置的时间，相减得乙到丙时间，$t=t_{丙}-t_{乙}$；(4)坡度大，小车速度快，计时误差大
解析：(1)由乙至丙路程$90.0cm - 56.0cm=34.0cm$，由甲至丙路程60.0cm，由乙至丙时间$6s - 2s=4s$，平均速度$\frac{34.0cm}{4s}=8.5cm/s$；(2)各段速度不同，不是匀速；(3)通过记录时间差测量；(4)坡度小，方便计时，减小误差。
