2021-2022学年粤教版（2019）必修第一册 2.5匀变速直线运动与汽车安全行驶 课时作业（word解析版）

2021-2022学年粤教版（2019）必修第一册
2.5匀变速直线运动与汽车安全行驶
课时作业（解析版）
1．C919首飞标志着中国航空产业和大飞机事业的起飞。如图所示为C919大飞机着陆时在平直跑道上做减速运动的图像。大飞机在跑道上着陆时速度为，整个滑行时间内运动距离为，大飞机在跑道上减速运动的过程中，以下关系式正确的是（　　）
A．最大加速度
B．
C．
D．平均速度
2．文明是现代城市的象征，道路交通文明有序，其中“礼让行人，文明驾车”已深入人心。某司机发现前方有行人正通过人行横道时，立即刹车做匀减速直线运动，恰好在停车线处停止运动。汽车经4s停止，若在最后1s内的位移为2m，则汽车的初速度是（　　）
A．8m/s
B．16m/s
C．20m/s
D．32m/s
3．根据新闻报道，受新冠肺炎疫情的影响，猪肉价格持续上涨，自从国家加大调控力度以及疫情逐渐得到控制、各类大中小企业复工复产以来，猪肉价格上涨出现减缓趋势。若将猪肉价格的“上涨”类比为运动中的“加速”，“下降”类比为运动中的“减速”，则“猪肉价格上涨出现减缓趋势”可以类比成下列哪种运动（　　）
A．加速度减小的加速运动
B．加速度增大的加速运动
C．加速度减小的减速运动
D．加速度增大的减速运动
4．甲、乙两物体先后从同一地点出发，沿一条直线运动，它们的图像如图所示，下列说法正确的是（
）
A．甲比乙出发得早，故乙不能追上甲
B．之前，甲在乙前；在之后，甲在乙后
C．在时，两物体之间的距离为乙追上甲前的最大距离
D．在时，甲、乙正好相遇
5．如图所示，装备了“全力自动刹车”安全系统的汽车，当车速v满足3.6km/h≤v≤28.8km/h，且与前方行人之间的距离接近安全距离时，如果司机未采取制动措施，系统就会立即启动“全力自动刹车”，使汽车避免与行人相撞。若该车在不同路况下“全力自动刹车”的加速度取值范围是4m/s2~6m/s2，则该系统设置的安全距离约为（　　）
A．0.08m
B．1.25m
C．5.33m
D．8m
6．2020年11月10日8时12分，中国载人深潜器“奋斗者”号在马里亚纳海沟成功坐低，创造了10909米的中国载人深潜新纪录，标志着我国在大深度载人深潜领域达到世界领先水平。假设“奋斗者”号完成海底任务后竖直上浮，从上浮速度为v开始计时，此后“奋斗者”号匀减速上浮，经过时间t0上浮到海面，速度恰好减为零，则“奋斗者”号在t(tA．
B．
C．
D．
7．智能手机都有加速度传感器，安装相应的应用程序，就能看到手机加速度的变化情况，某同学先打开手机加速度传感器，然后让手机离开手自由下落，另一只手接住手机，观察到手机在竖直方向上的加速度变化如图，则从图线中可知：（　　）
A．时间内手机自由下落
B．时间内手机自由下落
C．向上的波峰是接住手机时手机做减速运动的加速度，方向向上
D．向上的波峰是接住手机时手机做减速运动的加速度，方向向下
8．在户外山地行车时经常会看到路边有注意落石的警示标志。在长为的斜坡底端停着一辆小轿车，某时刻，车内司机发现后方斜坡顶端滚落一个巨石的同时，司机立即启动车辆沿平直路面由静止开始向前做匀加速直线运动。巨石沿斜坡顶端滚落可视为初速度为零的匀加速直线运动，到达水平面后开始做匀减速直线运动。小轿车和巨石的图像如图所示，小轿车的运动轨迹和巨石的轨迹在同一竖直面内，则下列说法正确的是（　　）
A．斜坡长为
B．当巨石滚落至斜坡底端时小轿车行驶的位移为10m
C．时巨石撞上小轿车
D．巨石和小轿车在平直路面上的最近距离为5m
9．如图所示，位于中间车道的甲、乙两车分别以速率）沿直线向前自动行驶，当甲、乙两车之间的距离为时，甲车的智能驾驶系统识别到乙车两边车道上的车辆始终伴随乙车行驶，甲车将会自动刹车减速，以保证甲、乙两车之间的距离不小于安全距离。甲乙丙丁的车身长均为，甲车的车头刚好与丙丁的车尾在同一水平线上，丙丁的运动与乙车相同。则下列说法正确的是（　　）
A．为了安全，甲车减速的时间不少于
B．为了安全，甲车减速的加速度不小于
C．若甲车以加速度加速超过丙车，且甲车超车过程之中与乙车始终保持安全距离，则甲车超过丙车的时间为
D．若甲车以加速度加速超过丙车，且甲车超车过程之中与乙车始终保持安全距离，则甲车超过丙车过程中的位移为
10．在一大雾天，一辆小汽车以的速度匀速行驶在高速公路上，突然发现正前方处有一辆大卡车以的速度同方向匀速行驶，小汽车紧急刹车，如图所示，图线分别为小汽车和大卡车的图像（忽略刹车反应时间），以下说法正确的是（　　）
A．因刹车失灵前小汽车已减速，故不会发生追尾事故
B．在时发生追尾事故
C．在时发生追尾事故
D．若紧急刹车时两车相距，则不会发生追尾事故且两车最近时相距
11．新交通法规定“车让人”，否则驾驶员将受到处罚。若以匀速行驶的汽车即将通过路口，驾驶员发现有行人正在过人行横道，此时汽车的前端距停车线，该车减速时的加速度大小为。下列说法中正确的是（　　）
A．驾驶员立即刹车制动，则至少需汽车才能停止
B．在距停车线处才开始刹车制动，汽车前端恰能止于停车线处
C．若经后才开始刹车制动，汽车前端恰能止于停车线处
D．若经后才开始刹车制动，汽车前端恰能止于停车线处
12．汽车在路上出现故障时，应在车后放置三角警示牌（如图所示），以提醒后面驾车司机减速安全通过。在夜间，有一货车因故障停驶，后面有一小轿车以30
m/s的速度向前驶来，由于夜间视线不好，小轿车驾驶员只能看清前方50
m内的物体，并且他的反应时间为0.6
s，制动后最大加速度为5
m/s2。假设小轿车始终沿直线运动。下列说法正确的是（　　）
A．小轿车从刹车到停止所用的最短时间为6
s
B．小轿车的刹车距离（从刹车到停止运动所走的距离）为80
m
C．小轿车运动到三角警示牌时的最小速度为
25
m/s
D．三角警示牌至少要放在车后58
m远处，才能有效避免两车相撞
13．冬天雾霾天气频繁出现。某日早晨浓雾天气中道路能见度只有30
m，且路面湿滑。一辆小汽车以18
m/s的速度由南向北行驶，某时刻，突然发现正前方浓雾中有一辆卡车正以6
m/s的速度同向匀速行驶，于是，司机鸣笛示警同时紧急刹车，但路面湿滑，只能以2
m/s2的加速度减速行驶。前车接到示警于2
s后以2
m/s2的加速度加速行驶。以下说法正确的是（　　）
A．前、后车因都采取了必要的加、减速运动，所以不会追尾
B．前、后车虽采取了加、减速运动，但加速度过小，仍会发生追尾
C．在前车开始加速时，两车仅相距9
m
D．两车距离最近时只有2
m
14．如图所示，重庆轨道交通2号线李子坝站的轻轨穿楼是近年来火遍全国的网红景点，吸引了大量游客前来打卡。某外地游客仔细观察了某次轻轨进站停靠的过程，他测量到一列以的速度行驶的轻轨列车，制动后开始做匀减速直线运动，且在制动后的第内前进了。求：
（1）列车制动后做匀减速直线运动的加速度大小a；
（2）列车在制动后内运动的位移大小x。
15．汽车刹车前速度为，刹车时加速度大小为，求：
（1）从开始刹车到汽车停下来所经历的时间？
（2）静止前内汽车滑行的距离？
（3）汽车刹车开始20s内滑行的距离？
16．酒驾是非常危险的，我国已制定相关法律严禁酒驾和醉驾行为。某驾驶员酒后开车，车速为72km/h，当他看到前方50m远处的障碍物时开始刹车，其反应时间为1.5s（从意识到应该停车到操作刹车的时间），在反应时间内汽车做匀速直线运动，刹车制动后汽车做匀减速直线运动，加速度的大小为5m/s2。
（1）求反应时间内汽车匀速运动的距离；
（2）通过计算说明汽车能否在撞到障碍物之前停下来。
17．一物体做匀变速直线运动的位移—时间图像如图所示，请根据图中所给信息求解以下问题：
（1）求物体的加速度大小。
（2）若物体在t=2.0s时加速度突然反向，大小变为9m/s2，继续做匀变速直线运动，则再经过多长时间物体刚好返回到t=0时所处的位置？
18．根据新的交通规则，遇行人过斑马线，汽车要停车礼让，如图所示，一辆小汽车在平直马路上以v=
的速度匀速行驶，当小汽车的车头距停车线d
=8.4m时，司机发现一行人正在通过斑马线，司机紧急刹车，待停稳时，恰有一半车身通过停车线。已知车长L=，司机反应时间。求：
（1）小汽车刹车的加速度大小；
（2）此后小汽车以的加速度由静止匀加速出发，此时司机发现远的下一个路口的绿灯显示。若此路段限速，试通过计算分析该车能否在绿灯熄灭前到达下一个路口。
19．渝黔高速公路巴南收费站出入口安装了电子不停车收费系统ETC。甲、乙两辆汽车分别通过ETC通道和人工收费通道（MTC）驶离高速公路，流程如图。假设减速带离收费岛口，收费岛总长度为，两辆汽车同时以相同的速度经过减速带后，一起以相同的加速度做匀减速运动。甲车减速至后，匀速行驶到中心线即可完成缴费，自动栏杆立即打开；乙车刚好到收费岛中心线收费窗门停下，经过的时间缴费成功，人工栏杆立即打开。随后两辆汽车匀加速到速度后沿直线匀速行驶到相同的目的地，设加速和减速过程中的加速度大小相等。求：
（1）甲车在通过中心线之前匀速的时间；
（2）此次人工收费通道和ETC通道打开栏杆放行的时间差；
（3）甲车和乙车在通过中心线后最大的车距；
（4）假设ETC通道有一列车队，在减速带之前匀速行驶时的相邻两车距离为160米，每辆车的收费流程都是一样的，请问该收费站ETC通道每小时最多能通过多少辆车；
（5）假设人工通道有一列车队，每辆车的收费流程都是一样的，要想相邻两车不相撞，在减速带之前匀速行驶时的相邻两车距离至少为多少。
20．、B两车在同一直线上运动，在后，B在前。当它们相距时，正以的速度向右做匀速运动，而B此时速度向右，以做匀减速运动，求：
(1)未追上B之前，两车的最远距离为多少？
(2)经过多长时间追上B？
(3)若，其他条件不变，求经过多长时间追上B。
参考答案
1．C
【详解】
A．若飞机做的是末速度为零的匀减速直线运动，如图虚线所示
位移为
化简可得
由于x>x0，故虚线对应的加速度
对比图线可知，v-t图线的斜率表示加速度，零时刻实际加速度最大，且大于a，即大于，A错误；
BC．若以初速度v0做匀减速直线运动，t0时间内的位移为
图线下方面积表示位移，故
移项可得
B错误，C正确；
D．看成匀减速的平均速度
实际平均速度，由于，故，D错误。
故选C。
2．B
【详解】
汽车经停止，若在最后内的位移为，由逆向思维法，得到加速度，由得，初速度为；故选B。
3．A
【详解】
猪肉价格上涨出现减缓趋势类比于加速过程中加速度在减小。故A正确。
故选A。
4．C
【详解】
A．由图象可知，甲在t
=
0时刻开始运动，乙在t
=
10s时刻开始运动，即甲比乙早运动10s。t
=
20s之后，乙的速度比甲的大，则乙能追上甲，A错误；
BC．乙在t
=
10s时才开始运动，在t
=
20s之前，甲的速度大于乙的速度，甲比乙运动快，甲在乙的前方，两者距离逐渐增大。20s后乙的速度大于甲的速度，两者距离逐渐减小，在t
=
20s时刻两者距离最大；在t
=
20s之后，甲先在乙前，后在乙后，B错误、C正确；
D．t
=
30s时，甲的位移为
x甲
=
10
×
30m
=
300m
乙的位移为
x乙
=
×
20
×
20m
=
200m
所以在t
=
30s时，甲、乙之间的距离为
S
=
x甲
-
x乙
=
100m
D错误。
故选C。
5．D
【详解】
汽车从开始刹车到停止发生的位移
x=
系统设置的安全距离应为减速的最大位移，即初速度取最大值
28.8km/h=8m/s
加速度取最小值4m/s2时的位移，代入数据可得
x=8m
D项正确；ABC错误；
故选D。
6．B
【详解】
“奋斗者”号匀减速上浮，经过时间t0上浮到海面，速度恰好减为零，可求得加速度为
则可得“奋斗者”号在t时刻的速度为
在t时刻距离海平面的深度为h，根据匀变速运动的规律可得在t时刻距离海平面的深度为
解得
故选B。
7．C
【详解】
A．时间内的加速度为零，说明手机处于静止状态还没有开始运动，故A错误；
B．时间内手机开始下落，加速度为负值，说明加速度取向上为正；时间内加速度为正，方向向上，手机向下减速，因图像的面积表示，因手机总的速度变化量为零，即t轴上下的正负面积相等，可知时刻总面积为正，即此时的速度向上，手机已经在向上运动，故B错误；
CD．向上的波峰是加速度为正，表示加速度方向为上，则表示接住手机时手机做减速运动的加速度，方向向上，故C正确，D错误；
故选C。
8．AD
【详解】
A．巨石沿斜坡顶端滚落可视为初速度为零的匀加速直线运动，4s到达水平面，则内石头位移
故A正确；
B．小车加速度为
末巨石滚至坡底，此时小车速度为
则位移为
故B错误；
CD．巨石在到达斜面低端此后做匀减速直线运动，在1s内位移为
小车从斜面底端做匀加速直线运动，5s内的位移为
在t=5s时两车速度相等，此后巨石的速度小于前面的小车速度，则两车的距离在t=5s达到最近，最近距离
故C错误，D正确；
故选AD。
9．BC
【详解】
A．当甲车经时间t减速后与乙车共速，且二者刚好达到安全距离。由运动学公式和位移关系得：
解得：
A错误；
B．由运动学公式：
得
B正确；
C．甲车超过丙车即为甲车头与丙车尾齐平到丙车头与甲车尾齐平，设超车时间为t：
解之得：
C正确；
D．由C可知，甲车超过丙车过程中的位移为，D
错误。
故选BC。
10．BD
【详解】
ABC．根据速度—时间图像所时间轴所围“面积”大小等于位移，由图知，
时，
b车的位移为
由图像可知3s时a车的速度为15m/s，a车的位移为
则
所以在时追尾。故B正确，AC错误。
D．若紧急刹车时两车相距40米，速度相等时，
a车的位移为
b车位移为：
，因为
则不会发生追尾事故，最近距离为
故D正确。
故选BD。
11．ABC
【详解】
A．驾驶员立即刹车制动，则至少需
汽车才能停止，故A正确；
B．根据速度-位移公式可知，减速运动到零的位移为
故B正确；
CD．匀速运动的时间为
故若经0.2s后才开始刹车制动，汽车前端恰能止于停车线处，故C正确，D错误。
故选ABC。
12．AD
【详解】
A．从刹车到停止时间为t2，则
t2=s=6
s
故A正确；
B．小轿车的刹车距离
x==90
m
故B错误；
C．反应时间内通过的位移为
x1=v0t1=30×0.6
m=18
m
减速通过的位移为
x′=50
m-18
m=32
m
设减速到警示牌的速度为v′，则
2ax′=v′2-
解得
v′=2
m/s
故C错误；
D．小轿车通过的总位移为
x总=(90+18）
m=108
m
放置的位置为
Δx=(108-50)
m=58
m
故D正确。
故选AD。
13．AD
【详解】
ABD．设后车经时间t两者共速，则
代入数据解得
t=4
s
此时间内后车的位
=18×4
m-×2×42
m=56
m
前车的位移
=6×2
m＋6×2
m＋×2×22
m=28
m
因
x2＋30
m>x1
可知两车不会追尾，此时两车相距最近，距离为
28
m＋30
m-56
m=2
m
所以AD正确；B错误；
C．在前车开始加速时，两车相距
=（30＋6×2）m-=10
m
选项C错误；
故选AD。
14．（1）6m/s2；（2）33.3m
【详解】
（1），在制动后的第内前进了，则
即
解得
a=6m/s2
（2）列车停止时的时间
则4.5s时列车已经停止运动，则位移
15．(1)10s；(2)6.25m；(3)100m。
【详解】
(1)
从开始刹车到汽车停下来所经历的时间
(2)反向看，静止前内汽车滑行的距离
(3)
汽车刹车开始20s，已经停止，所以滑行距离为刹车总距离
16．（1）30m；（2）不能在撞到障碍物之前停下来
【详解】
（1）汽车的速度
反应时间内汽车匀速运动的距离
（2）汽车从开始减速到停下来运动的距离
从意识到刹车到停下来汽车共行驶的距离为
故汽车不能在撞到障碍物之前停下来
17．（1）6m/s2；（2）4s
【详解】
（1）由图可知t=1.0s时x1=6m，t2=2.0s时x2=17m，x0=1m。设物体运动的初速度为v0，由位移公式可得
联立解得
a=6m/s2
（2）由第（1）问得v0=2m/s，若物体在t=2.0s时开始以a＇=-9m/s2的加速度做匀变速直线运动。则物体刚好返回出发点时。应满足
联立解得
t=4s（，舍去）
18．（1）5m/s2；（2）能够到达下一个路口（算30秒内通过位移大于400m也得分）
【详解】
（1）
小汽车匀速运动过程：
小汽车刹车过程汽车匀减速位移
x2=d+
–
x1
=
6.4
m
a
==
5m/s2
（2）
小汽车匀加速运动过程
小汽车匀速运动到下一个路口的过程
到下一个路口总共需时间
所以小汽车能够通过下一个路口。
19．（1）1s；（2）21s；（3）455m；（4）450辆；（5）400m
【详解】
(1)乙车刚好到收费岛中心线收费窗门停下，则根据
代入数据可得两车减速运动的加速度大小为
甲车过ETC通道时，减速的位移为
到中心线的距离还剩下距离为
以5m/s匀速运动这5m，故甲车在通过中心线之前匀速的时间
(2)甲车减速到所用时间为
甲车从减速到栏杆打开的总时间为
乙车减速行驶到收费岛中心线的时间为
从减速到打开栏杆的总时间为
打开栏杆放行的时间差为
(3)当乙车再次加速到时车距最大，此时
乙车的位移
=2=160m
甲车的位移
因此两车最远距离
(4)在减速前相邻车距为160m，由
解得
即每8秒通过一辆车，所以每小时最多通过
辆
(5)要想人工通道相邻两车不相撞，需满足后一辆车到达中心线时，前一辆车启动。所以两车到达中心线的时间间隔
T=20s
所以在减速前的相邻车距至少为
20．(1)；(2)；(3)
【详解】
(1)以时间两车速度相同，此时相距最远，则有
两车最远距离
代入数据解得
(2)设追上B时为，有
代入数据解得
速度减为零的时间
可知此时B还未停止，所以经过追上B。
(3)B匀减速到停止的时间为
在5秒内运动的位移
在5秒内B运动的位移
因为，即停止运动时，还没有追上B。所以追上B的时间为
代入数据解得