沪科版物理必修一知能演练：2.4匀变速直线运动规律的应用-Word版含答案.docx

1汽车以10 m/s的速度在大路上匀速行驶，刹车后以2 m/s2的加速度做匀减速直线运动，则刹车后8 s内汽车通过的位移为()A16 mB25 mC40 m D64 m解析：选B.汽车从开头刹车到停下来，所用时间t5 s故汽车在刹车后的最终3秒将静止，实际运动时间t5 s因此刹车后汽车通过的位移sv0tat210 m/s5 s(2 m/s2)(5 s)225 m.2一辆汽车以20 m/s的速度沿平直大路匀速行驶，突然发觉前方有障碍物，马上刹车，汽车以大小是5 m/s2的加速度做匀减速直线运动，那么刹车后2 s内与刹车后6 s内汽车通过的位移之比为()A11 B34C31 D43解析：选B.由vtv0at得，汽车的刹车时间t s4 s，汽车刹车后2 s内的位移s1v0t1at202 m522 m30 m，刹车后6 s内发生的位移s2 t40 m，则s1s234，所以B正确3驾驶手册中指出具有良好刹车性能的汽车以80 km/h的速率行驶时，可以在56 m的距离内被刹住，在以48 km/h的速率行驶时，可以在24 m的距离内被刹住，假设这两种速率驾驶员的反应时间相同(在反应时间内驾驶员来不及刹车，车速不变)，刹车产生的加速度也相同，则驾驶员的反应时间约为()A0.5 s B0.6 sC0.7 s D0.8 s解析：选C.设驾驶员的反应时间为t，汽车的初速度为v0，汽车的停车距离sv0t，80 km/h m/s,48 km/h m/s，则t56t24由解得：t0.7 s.4一辆汽车以90 km/h的速率在平直大路上行驶，当这辆违章超速行驶的汽车刚刚驶过一辆警车时，警车马上从静止开头以2.5 m/s2的加速度追赶这辆违章汽车(1)试画出这两辆汽车的vt图线；(2)警车何时截获超速汽车？(3)截获超速违章汽车时，警车的速度多大？解析：(1)如图所示(2)经过时间t，警车截获汽车当警车截获汽车时，两车位移相等所以v1tat2解得t20 s.(3)设警车的速度为vt，则vtat2.520 m/s50 m/s.答案：(1)见解析图(2)20 s(3)50 m/s一、选择题1汽车以20 m/s的速度做匀速运动，某时刻关闭发动机做匀减速运动，加速度大小为5 m/s2，则它关闭发动机后通过37.5 m所需时间为()A3 sB4 sC5 s D6 s解析：选A.依据匀变速直线运动的位移公式sv0tat2，可得37.5 m20 t5t2解得：t13 s，t25 s.汽车停止运动所需时间为：t0 s4 sv2)，他就马上刹车，以加速度a做匀减速运动要使汽车不与自行车发生碰撞，加速度a的值应略大于()A. B.C. D以上结论都不正确解析：选B.设汽车刚好与自行车不相撞，则应有汽车刚好追上自行车，且v汽v自，即v1v2，则sv2t，v2v1at，由式得t，将代入，整理有2asv2v1v2v(v1v2)2，a，要使两车不碰撞，则a应略大于.3两辆完全相同的汽车，沿平直路一前一后匀速行驶，速度均为v0，若前车突然以恒定的加速度刹车，在它刚停住后，后车以前车刹车时的加速度开头刹车已知前车在刹车过程中所行驶的距离为s，若要保证两车在上述状况中不相撞，则两车在匀速行驶时保持的距离至少为()As B2sC3s D4s解析：选B.以前车为参考系，后车相当于先以初速度为0、加速度为a做匀加速直线运动，后以同样大小的加速度a做匀减速直线运动，而后车通过的位移即为两车匀速行驶时至少应保持的距离因此s总at2at2.已知前车在刹车过程中行驶的距离为s，则at2s，所以s总2s.4汽车甲沿着平直的大路以速度v0做匀速直线运动当它路过某处的同时，该处有一辆汽车乙开头做初速度为零的匀加速直线运动去追赶甲，依据上述已知条件，可得出的正确结论是()A可求出乙车追上甲车时的速度B可求出乙车追上甲车时乙车所走的路程C可求出乙车从开头起动到追上甲车时所用的时间D不能求出上述三者中的任何一个解析：选A.二者再次相遇时位移相同，运动时间相同，故平均速度相同即乙v0，设乙追上甲时的速度为v，由于乙是做匀加速直线运动，所以乙(v0)/2v0，则v2v0；由于加速度未知，不能求追上的时间和位移5(2022榆林高一检测)甲、乙两物体同时同地向同一方向做直线运动，vt图像如图所示，则下列说法正确的是()A乙比甲运动得快B在2 s末乙追上甲C甲的平均速度大于乙的平均速度D乙追上甲时距动身点20 m远解析：选D.由图可知，甲物体做速度为5 m/s的匀速直线运动，乙做初速度为零、加速度a m/s22.5 m/s2的匀加速直线运动在前2 s内，甲的速度大于乙的速度，在2 s后，甲的速度小于乙的速度，2 s时甲与乙的速度相等，并不是在2 s末乙追上甲不指明哪一段时间内，无法比较平均速度当位移相等时，乙追上甲，即v1tat2得t4 s即第4 s末相遇，此时位移：sv1t54 m20 m.6如图所示，A、B两物体相距s7 m时，A在水平拉力和摩擦力作用下，正以vA4 m/s速度向右匀速运动，而物体B此时正以vB10 m/s向右匀减速运动，加速度a2 m/s2，则A追上B所经受时间是()A7 s B8 sC9 s D10 s解析：选B.B物体能运动的时间tB s5 s此时B的位移sB m25 m，在5 s内A物体的位移s1vAtB45 m20 msB，所以在B停止运动之前A不能追上B.所以A追上B时，vAtsBs，t s8 s，故B正确7a、b两物体从同一位置沿同始终线运动，它们的速度图像如图所示，下列说法正确的是()Aa、b加速时，物体a的加速度大于物体b的加速度B20 s时，a、b两物体相距最远C60 s时，物体a在物体b的前方D40 s时，a、b两物体速度相等，相距200 m解析：选C.加速时，物体a的加速度a1 m/s21.5 m/s2，b的加速度a2 m/s22 m/s2，选项A错误；当两个物体速度相等时，即在第40 s末，相距最远，选项B错误；40 s内a的位移s120 m4020 m1300 m，b的位移s220 m400 m，所以两个物体间隔距离ss1s21300 m400 m900 m，选项D错误；60 s内a的位移s120 m4040 m2100 m，b物体在第60 s末的速度为80 m/s，所以b的位移s240 m1600 ms1，所以60 s时，物体a在物体b的前方，选项C正确8(2022西安高一检测)t0时，甲、乙两汽车从相距70 km的两地开头相向行驶，它们的vt图像如图所示，忽视汽车掉头所需时间，下列对汽车运动状况的描述正确的是()A在第1 h末，乙车转变运动方向B在第2 h末，甲、乙两车相距10 kmC在前4 h内，乙车运动加速度的大小总比甲车的大D在第4 h末，甲、乙两车相遇解析：选BC.速度图像在t轴下的均为反方向运动，故2 h末乙车转变运动方向，A错；2 h末从图像围成的面积可知乙车运动位移大小为30 km，甲车位移大小为30 km，相向运动，此时两车相距70 km30 km30 km10 km，B对；从图像的斜率看，斜率大加速度大，故乙车加速度在前4 h内始终比甲车加速度大，C对；4 h末，甲车运动位移大小为120 km，乙车运动位移大小为30 km，两车原来相距70 km，故此时两车相距20 km，D错9(2022上海南汇中学高一检测)如图甲、乙分别表示由同一位置同时动身的A、B两个质点的运动图像，对A、B两个质点的运动，以下4个结论中正确的是()A开头运动后的2 s内，质点B运动在质点A前面，在2 s后，质点B运动在质点A后面B在2 s时A、B的速度相同C在2 s时A、B位移相等D在2 s时A、B相距最远，最远距离是1 m解析：选AC.质点A的加速度a m/s21 m/s2，质点B的速度v m/s1 m/s.2 s内A、B两个质点的位移分别是s1at2122 m2 m，s2vt12 m2 m，即两者在第2 s末相遇，所以选项A、C正确；设经时间t0两者相距最远，此时两者的速度相等，有at0v，解得t01 s，此时两者之间的最大距离为svt0at11 m112 m0.5 m，选项B、D错误二、非选择题10在高速大路上，有时会发生“追尾”的事故后面的汽车撞上前面的汽车请分析一下，造成“追尾”事故的缘由有哪些？我国高速大路的最高车速限制为120 km/h.设某人驾车正以最高时速沿平直高速大路行驶，该车刹车时产生的加速度大小为5 m/s2，司机的反应时间(从意识到应当停车至操作刹车的时间)为0.60.7 s，请分析计算行驶时的平安距离解析：120 km/h m/s,0.7 s内匀速行驶，位移s10.7 m23.3 m设刹车后到停止位移为s2，据vv2as知225 m/s2s2解得s2111.1 m所以平安车距为ss1s2134.4 m.答案：缘由：车速快车距过小司机反应慢车的制动性能差134.4 m11为了平安，在大路上行驶的汽车之间应保持必要的距离，已知某高速大路的最高限速v120 km/h，假设前方车辆突然停止，后车司机从发觉这一状况，经操纵刹车到汽车开头减速所经受的时间(即反应时间)t0.50 s，刹车时汽车的加速度大小是4 m/s2，该高速大路上汽车间的距离s至少应为多少？解析：在司机反应时间内，汽车做匀速运动，汽车的位移s1vt0.5 m17 m.刹车过程，汽车的位移s2 m139 m故高速大路上汽车间的距离s至少为ss1s2(17139) m156 m.答案：156 m12(原创题)为打击贩毒，我边防民警在各交通要道上布下天罗地网某日，一辆藏毒汽车高速驶进某检查站，警方示意停车，毒贩见势不妙，高速闯卡闯卡后，此车在平直大路上可视为做匀速直线运动，其位移可由公式s150t来描述藏毒车闯卡同时，原来停于卡口边的大功率警车马上启动追赶，警车从启动到追上毒贩的运动可看做匀加速直线运动，其位移可由公式s22t2来描述本题位移单位均为m，时间单位均为s，则由以上信息可求：(1)藏毒车逃跑时的速度是多大？警车追赶藏毒车时的加速度为多大？(2)在追赶过程中，经多长时间警车与藏毒车的距离最远，最远距离为多少？(3)警车经多长时间追上藏毒车，追上时已距离检查站多远？解析：(1)藏毒车逃跑时的速度v050 m/s，警车追赶藏毒车时的加速度a4 m/s2.(2)当警车速度v与藏毒车速度v0相等时距离最远即vat1，得t112.5 s此过程藏毒车位移s150t15012.5 m625 m警车位移s22t212.52 m321.5 m最远距离ss1s2625 m312.5 m312.5 m.(3)警车追上藏毒车时位移相同，即50t22t，得t225 s此时与检查站距离s50t25025 m1250 m.答案：(1)50 m/s4 m/s2(2)12.5 s312.5 m(3)25 s1250 m防止超速的奇招汽车在行驶中遇到紧急状况就要刹车，学习了匀变速直线运动规律我们知道，刹车过程的长短与汽车行驶时的速度有直接的关系，高速行驶的汽车很难在短时间内刹车在现代生活中超速驾车狂奔已成为一大公害每分钟在全世界都有车祸发生设计汽车的人们绞尽脑汁提高刹车性能：提高轮胎与路面的动摩擦因数，虽然收到确定效果，但车祸仍未削减有些人就在削减汽车的行驶速度上下功夫马来西亚柔佛州山川秀丽，景色秀丽，路边竖着不少交通牌和平安标语：“阁下，驾驶汽车不超过30英里，可以饱览本地秀丽景色；超过60英里，请到法庭做客；超过80英里，欢迎光临本地最先进的医院；超过100英里，请君安眠吧！”文字幽默，苦口婆心，格外引人留意德国交通管理部门对超速行驶者不实行通常的罚金和制裁手段，而是将车扣住，停在停车场，由警察用车子把司机送到离城10千米以外的荒郊野岭，让他步行返回，以示惩戒墨西哥城的交通管理人员在大路边立了不少告示牌，牌上用大字写着：“请司机当心，假如超速，本城一无医院，二无医生，三无药品”据说，美国有一个地方，在大路拐弯处立一旗飘曳，上画一位秀丽动人的年轻女郎；下写：“我宠爱开慢车”立起这块牌子后，此处真没有出过交通事故北京郊区大路上常见蓝色三角标志，上画撞车图形，并写着“前方300 m处为事故多发地段”上述这些告示牌，言语不多，述之以理，晓之以情，提示司机不要开快车车速慢，刹车过程所用时间短，所发生的位移短，易于刹车，易于把握，是削减交通事故的一种好方法