2.5 匀变速直线运动与汽车的安全行驶 课后练习—2021-2022学年高一上学期物理粤教版（2019）必修第一册（word含答案）

第二章匀变速直线运动第五节匀变速直线运动与汽车的安全行驶动课后练习2021_2022学年高一物理上学期（粤教版2019必修第一册）
练习
一、单选题，共10小题
1．A、B两个物体（可以看作质点）沿x轴正方向运动，其中A物体从坐标原点由静止开始运动，它的位置坐标随时间的变化关系如图1所示（曲线为抛物线，O为抛物线的顶点），B物体从x0=12m处开始运动，速度-时间图像如图2所示。下列说法中正确是（　　）
A．B的加速度大于A的加速度
B．相遇前A、B距离最大时A的速度为8m/s
C．在t=6s时A、B相遇
D．A、B可能相遇两次
2．以v=36km/h的速度沿平直公路行驶的汽车，遇障碍刹车后获得大小a=4m/s2的加速度，刹车后3s内，汽车走过的路程为（　　）
A．12m
B．12.5m
C．15m
D．10m
3．一辆汽车在平直公路上做刹车实验，t=0时刻起开始刹车，刹车过程的位移大小x与速度大小v的关系为x=25-v2（m），下列分析正确的是（　　）
A．刹车过程汽车的加速度大小为16m/s2
B．刹车过程持续的时间为2.5s
C．t=0时刻汽车的速度大小为5m/s
D．刹车后3s的位移大小为24m
4．如图所示，为汽车在平直公路上运动的图像，下列说法正确的是（　　）
A．汽车刹车经5s停下来
B．汽车以10m/s的速度做匀速直线运动
C．汽车运动的加速度大小为2m/s2
D．汽车从开始刹车到停下来运动了12.5m
5．做匀减速直线运动的物体，车速度大小为10m/s，加速度大小为1m/s2，则物体在停止运动前1s内的平均速度大小为（　　）
A．5.5m/s
B．5m/s
C．1m/s
D．0.5m/s
6．汽车正以10m/s的速度在平直公路上前进，突然发现正前方距离s远处有一辆自行车以4m/s的速度作同方向的匀速直线运动，汽车立即关闭油门作匀减速运动，加速度大小为6m/s2，若汽车恰好不碰上自行车，则s大小为（　　）
A．3m
B．4m
C．5m
D．6m
7．汽车以的速度做匀速直线运动，看到前方有障碍物立即刹车（反应时间不计），刹车后加速度大小为，则汽车刹车后第内的位移和刹车后内的位移为（　　）
A．，
B．，
C．，
D．，
8．甲、乙两辆车t=0时刻相距1000m，甲车在后，乙车在前，在同一条公路上做匀变速直线运动，它们的图像如图所示，则下列说法正确的是（　　）
A．乙车比甲车早出发8s
B．两辆车在t=36s时速度相等
C．两辆车会相撞
D．甲车停下时，两车相距最近，相距191m
9．A、B两辆列车在能见度很低的雾天里在同一轨道上同向行驶，A车在前，速度vA=10
m/s，B车在后，速度vB=30
m/s。当B车发现A车时就立刻刹车。已知B车在进行刹车测试时发现，若车以30
m/s的速度行驶时，刹车后至少要前进1800
m才能停下，假设B车刹车过程中加速度恒定。为保证两辆列车不相撞，则能见度至少要达到（　　）
A．400
m
B．600
m
C．800
m
D．1600
m
10．全国各地很多交管部门推出了“机动车礼让斑马线”举措，不遵守“车让人”的驾驶员将受到处罚。如图所示，以大小为的速度匀速直线行驶的汽车即将通过路口，有行人正在通过人行横道，此时汽车的车头距离停车线，驾驶员经一段反应时间后刹车，该车减速时的加速度大小为，结果汽车停下时车头恰好在停车线处。该驾驶员的反应时间为（　　）
A．
B．
C．
D．
二、填空题，共5小题
11．一汽车以10米/秒的速度作匀速运动，在第2秒末关闭发动机，第3秒内汽车运动的平均速度为9米/秒，则汽车关闭发动机后运动的加速度为________米/秒2，汽车在10秒内的位移为________米。
12．一质点沿直线方向做加速运动，它离开O点的距离s随时间变化的关系为，它的速度随时间变化的关系为。则该质点在时的瞬时速度________m/s，到间的平均速度为________m/s。
13．一辆汽车在平直公路上由静止开始以加速度a起动时，恰好有一辆自行车以速度从旁边驶过，以后它们都沿同一直线、同方向运动，则汽车经________时间追上自行车在这之前，它们之间的最大距离是________。
14．汽车以54km/h的速度紧急刹车，刹车加速度的大小为6.5m/s2，则汽车刹车后的第3s末的即时速度为______m/s．
15．汽车以
12m/s行驶，刹车后减速行驶的加速度为1m/s2，则需经______s汽车才能停止，从刹车到停止这段时间内的平均速度是______，通过的位移是______.
三、解答题，共5小题
16．现今社会，科技飞速发展，无人驾驶汽已经成为智能化交通工具必然的发展方向。
（1）无人驾驶汽车车头装有一个激光雷达，就像车辆的“鼻子”，随时“嗅”着前方80m范围内车辆和行人的“气息”。若无人驾驶汽车在某路段刹车时的加速度大小为2.5m/s2，为不撞上前方静止的障碍物，汽车在该路段匀速行驶时的最大速度是多少？
（2）若一辆有人驾驶的汽车在该无人驾驶汽车后20m处，两车都以20m/s的速度行驶，当前方无人驾驶汽车以2.5m/s2的加速度刹车2s后，后方汽车驾驶员立即以5.0m/s2的加速度刹车，试通过计算判断两车在运动过程中是否会发生追尾事故？
17．一辆执勤的警车停在公路边。当警员发现其正前方x0=20m处有一辆以v0=8m/s的速度匀速行驶的货车有违章行为时立即发动警车前去追赶，警车做加速度a=2m/s2的匀加速直线运动。求：
（1）警车发动后要多长时间才能追上违章的货车？
（2）在警车追上货车之前，两车间的最大距离是多大？
18．在平直公路上，一辆汽车以40m/s的速度行驶，司机发现前方有危险立即刹车及时避免事故，刹车时加速度的大小为8m/s2，则刹车后4s末和6s末汽车的速度大小分别是多少？
19．以18m/s的速度行驶的汽车，紧急刹车后做匀减速直线运动，其加速度大小为2m/s2。求：
（1）汽车在刹车后2s末的速度；
（2）汽车在刹车后10s内通过的距离；
（3）汽车在停止前第2s内的路程。
20．足球比赛中，经常使用“边路突破，下底传中”的战术，即攻方队员带球沿边线前进，到底线附近进行传中。某足球场长、宽.攻方前锋在中线处将足球沿边线向前踢出，足球的运动可视为在地面上做初速度为的匀减速直线运动，加速度大小为。试求：
（1）足球从开始做匀减速运动到停下来的位移为多大？
（2）足球开始做匀减速直线运动的同时，该前锋队员沿边线向前追赶足球.他的启动过程可以视为初速度为0，加速度为的匀加速直线运动，他能达到的最大速度为，该前锋队员至少经过多长时间能追上足球？
试卷第1页，共3页
参考答案
1．C
【详解】
A．设的加速度为，结合图1可知，A做初速度为零的匀加速直线运动，满足
解得
设B的加速度为，结合图2可知
解得
，
所以
A错误；
B．当、B速度相等时，、B距离最大，即满足
解得
，
B错误；
C．B物体发生的位移
当、B相遇时有
解得
C正确；
D．共速时还没有追上B，共速后追上B，此时的速度大于B的速度，且的加速度大于B的加速度，所以、B只能相遇一次，D错误。
故选C。
2．B
【详解】
汽车刹车的初速度大小为
刹车的时间为
故刹车后3s内的位移也为刹车后2.5s的位移，有
故选B。
3．B
【详解】
AC．类比匀变速直线运动位移与速度关系式
可得
，
即刹车过程汽车的初速度大小为20m/s，加速度大小为8m/s2，AC错误；
B．刹车过程持续的时间为
B正确；
D．刹车后2.5s车已停止，故3s内的位移大小为
D错误。
故选B。
4．D
【详解】
ABC．根据匀变速直线运动位移时间公式
得到
由此可知，图像的斜率表示加速度的一半，即得
“”号表示加速度方向，加速度大小为，由图像可知，汽车开始刹车时的速度为
则从开始刹车至汽车停止所用时间为
故ABC错误；
D．从开始刹车至汽车停止，汽车的总位移
故D正确。
故选D。
5．D
【详解】
将匀减速运动看做反向的初速度为零的匀加速运动，则1s末的速度
v=at=1m/s
则平均速度
故选D。
6．A
【详解】
当两者速度相等时，相距最近，有
v1+at=v2
解得
t=1s
此时汽车前进的距离为
自行车前进的距离为
若汽车恰好不碰上自行车，则s的大小为
故选A。
7．A
【详解】
汽车速度减为零所需的时间
则前2s内的位移
前1s内的位移为
故第2s内的位移为
刹车在6s内的位移等于5s内的位移，则
故A正确，BCD错误。
故选A。
8．B
【详解】
A．由题图可知，乙车比甲车晚出发8s，故A错误。
B．由题图可知，甲车做匀减速直线运动，根据图像和运动学公式得
乙车做匀加速直线运动，同理得
当两车速度相等时，解得
同时解得两车的共同速度
故B正确。
CD．由于当两车速度相等时两车相距最近，则当时甲车的位移
乙车的位移
因为
所以两车不会相撞，此时两车之间的距离为
故CD错误。
故选B。
9．C
【详解】
根据匀变速直线运动位移和速度关系有
则B车加速度为
为了避免相撞，则临界条件为B减速到与A共速且刚运动到A车处，则有
，
解得
，
故A运动的距离为
故能见度应为
故选C。
10．C
【详解】
设反应时间为
，则在反应时间内的位移
到停止时的位移，逆向看
则
解得
故选C。
11．-2
45
【详解】
[1][2]
第3s内的平均速度为9m/s，知2.5s末的瞬时速度为9m/s，则汽车的加速度
汽车刹车到速度减为零的时间
即汽车在7s末停止．汽车在前2s内的位移
x1=v0t1=10×2m=20m
刹车后的位移
则汽车在10s内的位移
x=x1+x2=45m
12．24
8
【详解】
[1][2]
根据v=6t2m/s得：当时间t=2s时速度为：
v=24m/s
根据s=3+2t3m得2s内的位移为：
平均速度为：
13．
【详解】
[1]由题意知，汽车做初速度为0的匀加速直线运动，位移时间关系为：，自行车做匀速直线运动，其位移时间关系为x自=v0t，当汽车追上自行车时两者位移相等，即，解得：
[2]相遇前自行车在前面，两车间距离：，根据数学知识可知，当时，△x有最大值为。
14．0;
【详解】
[1]．54km/h=15m/s；设汽车减速到速度为0，需要的时间为t，
则减速过程中有：vt=v0-at得:
据此可知当刹车后第3秒末时，汽车已经静止，所用速度为0.
【点睛】
本题考查了基本运动学公式的应用，注意刹车的实际情况，不能简单的套用公式．
15．12
6m/s
72m
【分析】
根据匀变速直线运动的速度时间公式求出汽车速度减为零的时间，通过平均速度的推论求出这段过程中的平均速度，从而得出通过的位移．
【详解】
汽车停止运动所需时间，汽车做匀减速直线运动，故这段时间内的平均速度为，通过的位移为．
16．（1）20m/s；（2）不会
【详解】
(1)对无人驾驶汽车，由速度位移公式可得
代入数据解得
v0=20m/s
(2)设有人驾驶汽车刹车后经过时间与无人驾驶汽车的速度相同，此时两车的速度为v，该过程无人驾驶汽车刹车时间为，其中t1=2s，由速度公式可得，对无人驾驶汽车
对有人驾驶汽车
两车的位移分别为
位移差为
联立解得
故两车不会发生追尾事故。
17．（1）10s；（2）36m
【详解】
（1）设警车经过时间t追上货车，根据位移公式有：货车
警车
位移关系
联立得
（2）当两车速度相等时，相距最远根据速度关系得
解得
此时，根据位移公式有：货车
代入数据得
警车
代入数据得
最远距离
18．8m/s，0
【详解】
规定v0的方向为正方向，汽车刹车所用的总时间
t1＝4s时的速度
由于
6s末汽车已停止，即6s末汽车的速度为0
19．（1）14m/s；（2）81m；（3）3m
【详解】
（1）由匀减速直线运动规律，速度与时间公式可得
v=v0＋at，
代入数据解得
v=18m/s-2m/s2×2s
=14m/s
（2）刹车时间为
则汽车只能运动9s，所以汽车在刹车后10s内通过的距离为9s内通过的位移
x=v0t+at2
代入数据解得
x=81m
（3）汽车运动7s末的速度
v=v0＋at
v=18m/s-2m/s2×7s
=4m/s
汽车在停止前第2s内的路程，即汽车在7s末到8s末这段时间的路程，则有
x=vt+at2
=3m
20．（1）；（2）
【详解】
(1)依题意，足球做匀减速运动，到停下来时由速度与时间关系可得
代入数据可得
根据位移公式可得
代入数据可得
(2)前锋队员做匀加速直线运动达到最大速度的时间和位移分别为
，
之后前锋队员做匀速直线运动，到足球停止运动，其位移为
由于，故足球停止运动时，前锋队员没有追上足球，然后前锋队员继续以最大速度匀速运动追赶足球，根据公式
解得
前锋队员追上足球的时间为
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页