高中物理 第二章 探究勻變速直線運(yùn)動規(guī)律 2.4 勻變速直線運(yùn)動與汽車行駛安全課時訓(xùn)練含解析粵教版必修1

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1、 勻變速直線運(yùn)動與汽車行駛安全 基礎(chǔ)夯實 1.一輛沿直線勻加速行駛的汽車,經(jīng)過路旁的兩根電線桿共用5 s時間,汽車的加速度為2 m/s2,它經(jīng)過第二根電線桿時的速度是15 m/s,則汽車經(jīng)過第一根電線桿的速度為(　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 A.2 m/s B.10 m/s C.2.5 m/s D.5 m/s 答案:D 解析:由vt=v0+at知,v0=vt-at=15 m/s-25 m/s=5 m/s,D正確. 2.如圖是A、B兩個物體由同一地點沿相同方向做直線運(yùn)動的圖象,則(　　) A.A出發(fā)時間比B早5 s B.第15 s末A、B速度相等 C.前

2、15 s內(nèi)A的位移比B的位移大50 m D.第20 s末A、B位移之差為25 m 答案:D 解析:由題圖可知,B物體比A物體早5 s出發(fā),故選項A錯誤;10 s末A、B速度相等,故選項B錯誤;由于位移的數(shù)值等于圖線與時間軸圍成的“面積”,所以前15 s內(nèi)B物體的位移為150 m,A物體的位移是100 m,故選項C錯誤;將圖線延長可得,前20 s內(nèi)A物體的位移為225 m,B物體的位移為200 m,故選項D正確. 3.如圖為A、B兩運(yùn)動物體的位移圖象,下列說法不正確的是 (　　) A.兩物體開始時相距100 m,同時相向運(yùn)動 B.B物體做勻速直線運(yùn)動,速度大小為5 m/s C.

3、A、B兩物體運(yùn)動8 s時,在距A的出發(fā)點60 m處相遇 D.A物體在運(yùn)動中停了6 s 答案:D 解析:A、B兩物體相距100 m,同時開始相向運(yùn)動.兩圖線交點指明兩物體8 s時在距A出發(fā)點60 m處相遇.B物體向O點方向運(yùn)動速度大小v=st=100-608 m/s=5 m/s.A物體先做勻速直線運(yùn)動,從2 s末到6 s中間停了4 s,然后又做勻速直線運(yùn)動. 4.一輛汽車以12 m/s的速度行駛,遇到緊急情況,司機(jī)采取制動措施,使汽車做勻減速直線運(yùn)動,若制動后汽車加速度的大小為6 m/s2,則(　　) A.經(jīng)3 s,汽車的速度大小為6 m/s B.經(jīng)3 s,汽車的位移大小為9 m

4、C.經(jīng)3 s,汽車的速度大小為2 m/s D.經(jīng)3 s,汽車的位移大小為12 m 答案:D 解析:汽車剎車時間為t=vt-v0a=2 s,經(jīng)3 s速度為零.3 s內(nèi)位移為s=vt2-v022a=12 m,故D選項正確. 5.汽車從A點由靜止開始沿直線AB做勻加速直線運(yùn)動,第4 s末通過C點時關(guān)閉發(fā)動機(jī),做勻減速直線運(yùn)動,再經(jīng)過6 s到達(dá)B點時停止.已知AB長30 m,則下列說法錯誤的是(　　) (導(dǎo)學(xué)號51090108) A.通過C點時的速度大小為3 m/s B.通過C點時的速度大小為6 m/s C.通過AC段的位移為12 m D.汽車在AC、CB兩段的平均速度大小相同 答案

5、:A 解析:設(shè)汽車通過C點時的速度為v,根據(jù)s=vt=v0+v2t得sAC=vt12,sCB=vt22,由sAB=sAC+sCB=v2(t1+t2)=30 m,得汽車通過C點時的速度為v=6 m/s,選項B正確,A錯誤;sAC=vt12=12 m,sCB=vt22=18 m,選項C正確;由v=st=124 m/s=186 m/s=3 m/s,知汽車在AC與CB兩段的平均速度大小相同,選項D正確. 6.汽車甲沿著平直公路以速度v0做勻速直線運(yùn)動.當(dāng)它路過某處的同時,該處有一輛汽車乙開始做初速度為零的勻加速運(yùn)動去追趕甲車,根據(jù)上述的已知條件 (　　)(導(dǎo)學(xué)號51090109) A.可求出乙車

6、追上甲車時乙車的速度 B.可求出乙車追上甲車時乙車所走的路程 C.可求出乙車從開始啟動到追上甲車時所用的時間 D.不能求出上述三者中的任何一個 答案:A 解析:從甲路過某處開始,甲做勻速直線運(yùn)動,乙做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動. 甲車所走路程和速度跟時間t的關(guān)系是 s甲=v0t,v甲=v0 乙車所走路程和速度跟時間t的關(guān)系是 s乙=12at2,v乙=at 當(dāng)s乙=s甲時,由以上各式可得v乙=2v0 由于乙的加速度a的大小未知,故無法求出乙車追上甲車時所用的時間和乙車所走的路程.故只有選項A正確. 7.(多選)汽車以10 m/s的速度開始剎車,剎車中加速度大小為2 m/s

7、2.關(guān)于汽車的運(yùn)動情況,下列說法正確的是(　　) A.剎車后6 s末的速度為2 m/s B.剎車后6 s內(nèi)的位移為25 m C.剎車中整個位移中點的速度為7.1 m/s D.停止前第3 s、第2 s、最后1 s的位移之比為1∶3∶5 答案:BC 解析:汽車做勻減速運(yùn)動,取初速度方向為正方向,則a=-2 m/s2,所以汽車速度減為0所用時間t=0-v0a=102 s=5 s,則汽車在6 s末的速度為0,A項錯誤;剎車后6 s內(nèi)的位移即是5 s內(nèi)的位移s=v0t+12at2=[105+12(-2)52] m=25 m,B項正確;因為s2=v0t1+12at12,vs2=v0+at1得v

8、s2=52 m/s=7.1 m/s,C項正確;某一方向的勻減速運(yùn)動可以看做反方向的勻加速運(yùn)動,可知D項之比應(yīng)為5∶3∶1,D項錯誤. 8.(多選)t=0時,甲、乙兩汽車從相距70 km的兩地開始相向行駛,它們的v-t圖象如圖所示.忽略汽車掉頭所需時間.下列對汽車運(yùn)動狀況的描述正確的是(　　) A.在第1小時末,乙車改變運(yùn)動方向 B.在第2小時末,甲、乙兩車相距10 km C.在前4小時內(nèi),乙車運(yùn)動加速度的大小總比甲車的大 D.在第4小時末,甲、乙兩車相遇 答案:BC 解析:前2小時內(nèi)乙車一直沒改變運(yùn)動方向,前2小時內(nèi)甲、乙兩車位移大小都為30 km,但相向而行,所以第2小時末

9、甲、乙相距s=(70-60) km=10 km,由于乙的斜率總比甲的大,所以前4小時內(nèi),乙車運(yùn)動加速度大小總比甲車的大.第4小時末甲、乙速度相等但未相遇. 能力提升 9.(多選)汽車在高速公路上行駛,車速超過100 km/h時,應(yīng)當(dāng)與同車道前車保持100 m以上的距離.從駕駛員看見某一情況到采取制動動作的時間里,汽車仍要通過一段距離(稱為反應(yīng)距離);從采取制動動作到車完全停止的時間里,汽車又要通過一段距離(稱為制動距離),下表給出了汽車在不同速度下的反應(yīng)距離和制動距離的部分?jǐn)?shù)據(jù).如果駕駛員的反應(yīng)時間一定,路面情況相同. 速度(m/s) 反應(yīng)距離(m) 制動距離(m) 10 15

10、 25 14 X Y 分析上表可知,下列說法正確的是(　　) (導(dǎo)學(xué)號51090110) A.駕駛員的反應(yīng)時間為1.5 s B.汽車制動的加速度大小為3 m/s2 C.表中Y為49 D.表中X為32 答案:AC 解析:在反應(yīng)時間內(nèi)汽車做勻速運(yùn)動,第一組數(shù)據(jù)中的速度是10 m/s,反應(yīng)距離為15 m,所以反應(yīng)時間為t=xv=1.5 s,選項A正確;因反應(yīng)時間一定,所以當(dāng)汽車速度為14 m/s時,X=141.5 m=21 m,選項D錯誤;制動后汽車做勻減速直線運(yùn)動,路面情況相同,兩次的加速度也相同,根據(jù)0-v02=2ax可知,汽車制動的加速度a=-2 m/s2,選項B錯誤;

11、當(dāng)汽車的速度為14 m/s時,Y=-1422(-2) m=49 m,選項C正確. 10.(多選)如圖所示,完全相同的三塊木塊并排固定在水平面上,一顆子彈以速度v水平射入,若子彈在木塊中做勻減速直線運(yùn)動,且穿過第三塊木塊后子彈的速度恰好為0,則子彈依次射入每塊木塊時的速度之比和穿過每塊木塊所用的時間之比分別是(　　) (導(dǎo)學(xué)號51090111) A.v1∶v2∶v3=3∶2∶1 B.v1∶v2∶v3=3∶2∶1 C.t1∶t2∶t3=1∶2∶3 D.t1∶t2∶t3=(3-2)∶(2-1)∶1 答案:BD 解析:設(shè)子彈射入第三塊木塊時、射入第二塊木塊時、射入第一塊木塊時的速度分

12、別為v3、v2、v1,用運(yùn)動的可逆等效進(jìn)行分析,子彈向左做勻加速直線運(yùn)動,初速度為零,設(shè)每塊木塊長為L,則v32=2aL,v22=2a2L,v12=2a3L,則v1∶v2∶v3=3∶2∶1,選項B正確,A錯誤;由v3=at3,v2=a(t2+t3),v1=a(t1+t2+t3),三式聯(lián)立得t1∶t2∶t3=(3-2)∶(2-1)∶1,選項 D正確,選項C錯誤. 11.以速度大小為10 m/s勻速行駛的汽車,剎車后做勻減速直線運(yùn)動.若汽車剎車后第2 s內(nèi)的位移為6.25 m,則剎車后6 s內(nèi)汽車的位移為多少?(剎車時間超過2 s) (導(dǎo)學(xué)號51090112) 答案:20 m 解析:規(guī)定初速

13、度的方向為正方向,利用位移公式s=v0t+12at2先求加速度a. 1 s內(nèi)位移s1=v0(1 s)+12a(1 s)2 2 s內(nèi)位移s2=v0(2 s)+12a(2 s)2 由題意s2-s1=6.25 m,將v0=10 m/s代入可得a=-2.5 m/s2 由速度公式vt=v0+at得t=vt-v0a=4 s,即汽車剎車4 s后停車,所求6 s內(nèi)位移實際上是4 s內(nèi)的位移. 汽車在4 s內(nèi)的位移s=v0t+12at2=20 m. 12.正以v=30 m/s的速度運(yùn)行著的列車,接到前方小站的請求,在該站?？? min,接一個重癥病人上車.司機(jī)決定,以加速度a1=-0.6 m/s2做

14、勻減速運(yùn)動到小站,停車1 min后以a2=1.0 m/s2勻加速啟動,恢復(fù)到原來的速度后再勻速行駛.試問:由于臨時停車,共耽誤了多長時間? 答案:100 s 解析:對勻減速停車過程,所用時間t1=0-va1=50 s. 對勻加速啟動過程,所用時間t2=v-0a2=30 s. 從開始制動到恢復(fù)原速運(yùn)行,共用時間t=t1+t2+60 s=140 s. 制動過程,列車運(yùn)行路程s1=-v22a1=750 m. 啟動過程,列車運(yùn)行路程s2=v22a2=450 m. 若列車以速度v勻速通過s1+s2路程所用的時間t=s1+s2v=40 s. 　　可見,因臨時停車共耽誤的時間Δt=t-t=1

15、00 s. 13.一輛小汽車從靜止開始以3 m/s2的加速度行駛,恰有一自行車以6 m/s的速度從車邊勻速駛過.則: (1)汽車從啟動后,在追上自行車之前經(jīng)多長時間后兩者相距最遠(yuǎn)?此時距離為多大? (2)什么時候追上自行車,此時汽車的速度是多少? (導(dǎo)學(xué)號51090113) 答案:(1)2 s　6 m　(2)4 s　12 m/s 解析:方法一:(1)汽車啟動后速度由零逐漸增大,而自行車速度是定值,當(dāng)汽車的速度還小于自行車的速度時,兩者距離越來越大,當(dāng)汽車的速度大于自行車的速度時,兩者距離越來越小,所以當(dāng)兩車的速度相等時,兩車之間距離最大,有v汽=at=v自,t=v自a=2 s Δs

16、=v自t-12at2=(62-1234) m=6 m. (2)汽車追上自行車時,兩車位移相等,則 v自t=12at2 解得t=4 s,汽車的速度v汽=at=12 m/s. 方法二:作出v-t圖象,如圖所示. (1)相遇前t s兩車速度相等, v=6 m/s, 即t=2時兩車相距最遠(yuǎn), 位移差Δs=1262 m=6 m. (2)由圖可知,2 s以后,若兩車位移相等,即v-t圖象與時間軸所圍“面積”相等.由幾何關(guān)系知,相遇時間為4 s時,此時v汽=12 m/s. 6EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375