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A2021_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．如图所示，A、B两物体相距s=7m，物体A以vA=4m/s的速度向右匀速运动，而物体B此时的速度为vB=10m/s，向右做匀减速运动，加速度a=-2m/s2，那么物体A追上物体B所用的时间为（　　）
A．7s
B．8s
C．9s
D．10s
2．甲、乙两车在同一水平公路上，一前一后相距x=6m，乙车在前，甲车在后，某时刻两车同时开始运动，两车运动的过程如图所示，则下列说法正确的是（　　）
A．当t=4s时两车相遇
B．当t=4s时乙车在前，甲车在后
C．两车有两次相遇
D．两车有三次相遇
3．甲、乙两辆汽车沿同一方向做直线运动，两车在某一时刻刚好经过同一位置，此时甲的速度为5m/s，乙的速度为10m/s，以此时作为计时起点，它们的速度随时间变化的关系如图所示。在乙车停止运动前，下列说法正确的是（　　）
A．在t=4s时，甲、乙两车相距最远
B．在t=10s时，乙车恰好回到出发点
C．乙车在运动过程中速度的方向发生改变
D．乙车做加速度先增大后减小的变加速运动
4．一辆汽车以某一速度在郊区的水平公路上运动，因前方交通事故紧急刹车而做匀减速直线运动，最后静止，汽车在最初3s内通过的位移与最后3s内通过的位移之比为，则汽车制动的总时间（　　）
A．t>6s
B．t=6s
C．4sD．t=4s
5．有甲、乙两车在两条平行车道上沿同一方向直线行驶。时刻，甲车从静止开始以加速度匀加速运动，乙车以的初速度、加速度匀加速运动，时刻两车车头齐平，则下次两车车头齐平的时刻为（　　）
A．
B．
C．
D．
6．同向运动的甲、乙两质点在某时刻恰好通过同一路标，以此时为计时起点，此后甲质点的速度随时间的变化关系为，乙质点位移随时间的变化关系为，下列说法正确的是（　　）
A．之后两质点不会相遇
B．两质点之后会相遇两次
C．相遇之前两质点间的最大距离为
D．相遇之前时两质点相距最远
7．汽车以20m/s的速度在平直公路上行驶，急刹车时的加速度大小为5m/s2，则自驾驶员急踩刹车开始，6s内和运动的最后2s内汽车的位移之比为（　　）
A．1︰1
B．2︰1
C．3︰1
D．4︰1
8．2021年4月15日北汽新能源极狐阿尔法S的HI车型在上海公开试乘，这也是华为自动驾驶技术全球首次公开试乘。据了解，测试车辆在红绿灯启停、无保护左转、避让路口车辆、礼让行人、变道等情形下均能实现城区通勤无干预自动驾驶。若某次试乘中，发现前方30m处有交通事故，自动驾驶系统立即进行急刹车，刹车后速度的变化如图所示，则刹车后2s时，该车距离事故点的位移是（　　）
A．10m
B．15m
C．20m
D．22.5m
9．如图为研究某动车的运动情况绘制的图像。已知该动车运动轨迹是直线，但是不知该动车是处于加速还是刹车状态，请判定以下说法合理的是（　　）
A．该动车处于匀加速状态
B．该动车的初速度为0
C．该动车的加速度为大小为6m/s2
D．该动车在前3秒的位移是18m
10．汽车以5
m/s的速度在水平路面上匀速前进，紧急制动时以-2
m/s2的加速度在粗糙水平面上滑行，则在制动后3
s末的速度和4
s内汽车通过的路程分别为（　　）
A．-1m/s
6.25m
B．-1m/s
4m
C．0
6.25m
D．以上答案都不对
二、填空题，共5小题
11．甲、乙两车在平直公路上同向行驶，两车的v-t图像如图所示。已知t=6s时两车恰好并排行驶，则t=0~6s时间内：两车两次并排行驶的位置之间的距离为_______m，两车相距最远的距离为______m。
12．一辆以的速度在水平路面上行驶的汽车，在刹车过程中以的加速度做匀减速运动，那么后的位移是_________。
13．火车的速度为，关闭发动机后前进时速度减为．若再经过，火车又前进的距离为________。
14．甲、乙两物体在同一直线上，同时由同一位置向同一方向运动，它们的速度图像如图所示．由此可见，甲做______运动，乙做______运动，______s时刻甲、乙相遇，相遇前它们间的最大距离为______m。
15．汽车以速度行驶，因前方发生事故，司机紧急刹车，内停下，则汽车在制动中加速度的大小为______，汽车从开始制动，要通过位移为______才能停下来。（设汽车制动中可看成匀减速运动）
三、解答题，共5小题
16．如图所示，一平直路面上前、后两车分别以、的匀速行驶，当两车相距时，前车刹车灯亮起，以做匀减速直线运动。
（1）若发现前车刹车灯亮起，后车立即以的加速度制动，后车能否追上前车？（请写出分析过程）
（2）若发现前车刹车灯亮起，后车仍以原速匀速行驶，两车之间的最大距离是多少？
（3）若发现前车刹车灯亮起，后车仍以原速匀速行驶，经过多长时间后车追上前车？
17．在某市区内，一辆小汽车在平直公路上以速度vA向东匀速行驶，一位观光游客正由南向北从斑马线上横过马路，汽车司机发现前方有危险（游客正在D处向北走），经0.7s作出反应，从A点开始紧急刹车，但仍将正步行至B处的游客撞伤，该汽车最终在C处停下。为了清晰了解事故现场，现以如图示之：为了判断汽车司机是否超速行驶，并测出肇事汽车速度vA，警方派一车胎磨损情况与肇事车相当的警车以法定最高速度vm=14m/s行驶在同一马路的同一地段，在肇事汽车的出事点B急刹车，恰好也在C点停下来。在事故现场测得xAB=17.5m、xBC=14.0m、xBD=3.4m。问：
(1)该肇事汽车的初速度vA是多大？
(2)游客横过马路的速度是多大？
18．“十次肇事九次快”，造成交通事故至关重要的因素之一是违章超速行驶。一辆执勤警车停在公路旁，当警员发现从他旁边匀速驶过的货车有违章行为时，决定前去追赶，经过2.5s警员将警车发动起来，然后以2m/s2的加速度匀加速追赶，已知货车的速度为8m/s，试问：
（1）在警车追上货车前，两车间的最大距离是多少？
（2）警车从发动开始经过多长时间追上货车？
19．有些国家的交通管理部门为了交通安全，特别制定了死亡加速度为500
g（g＝10
m/s2），以醒世人，意思是如果行车加速度超过此值，将有生命危险，那么大的加速度，一般情况下车辆是达不到的，但如果发生交通事故时，将会达到这一数值。试问：
（1）一辆以72km/h的速度行驶的货车与一辆以54km/h行驶的摩托车相向而行发生碰撞，碰撞时间为2.1×10－3s，摩托车驾驶员是否有生命危险？
（2）为了防止碰撞，两车的驾驶员同时紧急刹车，货车、摩托车急刹车后到完全静止所需时间分别为4s、3s，货车的加速度与摩托车的加速度大小之比为多少？
（3）为避免碰撞，开始刹车时，两车距离至少为多少？
20．假设甲、乙两汽车均以v0=30m/s的速度沿同一平直公路同向匀速行驶，甲车在前，乙车在后，且相距100m。在t=0时刻甲车驾驶员发现紧急情况开始以大小为a1=10m/s2的加速度刹车，乙车保持匀速在t1=3s后，甲车以大小为a2=5m/s2的加速度加速，乙车以大小为a3=5m/s2的加速度减速，取两车开始运动的方向为正方向，求在0~9s内∶
（1）甲、乙两车何时相距最近；
（2）甲、乙两车的最近距离。
试卷第1页，共3页
参考答案
1．B
【详解】
物体A做匀速直线运动，位移
xA=vAt=4t
物体B做匀减速直线运动，减速过程的位移
xB=vBt＋at2=10t-t2
设物体B速度减为零所用时间为t1，则
t1==5s
在t1=5s的时间内，物体B的位移为
xB1=25m
物体A的位移为
xA1=20m
由于
xA1故前5s内物体A未追上物体B；5s后，物体B静止不动，故物体A追上物体B的总时间为
故选B。
2．D
【详解】
AB．速度图线与时间轴围成的面积表示位移，则知当t=4s时，甲的位移大于乙的位移，0-4s，甲的位移为
x甲=×（16+8）×4m=48m
乙的位移为
x乙=×（12+8）×4m=40m
位移之差
Δx=x甲-x乙=8m
开始时，甲、乙两车在同一水平道路上，一前一后相距x=6m，由此可知，t=4s时，甲车在前，乙车在后，相距2m，故AB错误；
CD．t=4s时，甲车在前，乙车在后，所以两车第一次相遇发生在4s之前；当t=6s时，甲的位移为
x′甲=×（16+4）×6m=60m
乙的位移为
x′乙=×（12+6）×6m=54m
位移之差等于6m，而两车是从开始出发时，甲、乙两车在同一水平道路上，一前一后相距x=6m，所以当t=6s时两车第二次相遇；t=6s后，由于乙的速度大于甲的速度，乙又跑到前面，8s后，由于甲的速度大于乙的速度，两车还会发生第三次相遇，故C错误，D正确。
故选D。
3．A
【详解】
A．在速度相等时，两车相距最远，即t=4s时相距最远，故A正确；
B．图象与时间轴围成的面积表示位移，则0~10s内乙车的位移大于零，即在t=10s时没有回到出发点，故B错误；
C．根据图象可知，0~10s内，乙的速度图象一直在时间轴的上方，速度一直为正，方向没有改变，故C错误；
D．图象的斜率表示物体的加速度，由图可知，乙车加速度先减小后增大，最后再减小，故D错误；
故选A。
4．D
【详解】
设刹车做匀减速直线运动的加速度为a，运动总时间为t，把刹车做匀减速直线运动看成反向的初速度为0的匀加速直线运动，则有最后3s内通过的位移
在最初3s内通过的位移
又
解得
故选D。
5．A
【详解】
内，甲和乙的位移为
故有
说明时刻甲在乙的前方，设下次车头齐平的时刻为t，
化简得
解得
或
故选A。
6．D
【详解】
AB．根据题意可得
甲的位移表达式为
甲乙如果相遇，位移相等，有
可得
即2s时相遇一次，之后不再相遇，故AB错误；
CD．根据题意得
乙的速度表达式为
当甲乙速度相等时，相距最远，即
可得
相遇之前最大距离为
故C错误，D正确。
故选D。
7．D
【详解】
汽车的停车时间为
则6s内的位移为4s内的位移，有
最后2s内汽车的位移，可以利用逆向思维，有
所以6s内和运动的最后2s内汽车的位移之比为4︰1，则ABC错误；D正确；
故选D。
8．A
【详解】
由题意可知，汽车做匀减速直线运动，设加速度大小为
当汽车刹车后2s时，汽车的速度减小为5m/s，由公式
代入数据解得汽车刹车的位移
距离事故点还有
故选A。
9．C
【详解】
ABC．由
可知，将等式变形为
由图像的两个交点可得
机动车做初速度为，加速度为的匀减速运动，故AB错误C正确；
D
．由
可判断，机动车在2.5s时停止运动，由
则机动车在前3秒的位移
故D错误。
故选C。
10．C
【详解】
刹车时间为
则在制动后3s末的速度为0，4
s内汽车已经停止，则4s内汽车的路程为
故选C。
11．80
15
【详解】
[1]根据v-t图像与时间轴所围的面积表示位移，可知，2～6s内甲、乙两车的位移相等如图所示
在t=6s时两车并排行驶，所以两车在t=2s时也并排行驶。t=2s时，乙车的速度为15m/s，t=6s时乙车的速度为25m/s，两车两次并排行驶的位置之间的距离等于2～6s内乙车的位移大小，即为
[2]两车在t=2s时第一次并排行驶，由图可知，0-2s内乙车的位移比甲车大，且
则t=0时甲、乙两车相距15m。2-4s内乙车与甲车的位移之差为
可知，两车相距最远的距离为15m。
12．24
【详解】
刹车的时间为
即汽车在4s末就停止运动了，所以5s的位移为运动4s的位移，逆向思维
13．90
【详解】
根据
可得火车的加速度
火车停止的时间
若再经过，火车又前进的距离
14．匀速直线
初速度为零的匀加速直线
40
50
【详解】
[1][2]由于速度与时间图像可知图像的斜率表示加速度，则甲物体的加速度为0，甲做匀速直线运动，乙的加速度为，所以乙做初速度为零的匀加速直线运动。
[3]甲、乙两物体相遇时，有
解得
则40s时刻甲、乙相遇。
[4]甲、乙两物体速度相等时，它们间的距离最大为
。
15．5
10
【详解】
[1]汽车在制动中加速度的大小为
[2]汽车从开始制动到停止，要通过位移为
16．（1）不能；（2）；（3）
【详解】
（1）设后车为A，前车为B，A车刹车减速至0时刚好追上B车，则有
代入数据得
因为，故不能追上前车；
（2）当前、后两车速度相等时，相距最远，根据速度关系得
代入数据解得
此时，根据位移公式得
。
代入数据解得
（3）B车从刹车到停止运动所用时间
所发生位移
此时
则
可见此时A车并未追上B车，而是在B车停止后才追上，之后A车运动时间为
故所求时间为
17．(1)21m/s；(2)2m/s
【详解】
(1)以警车为研究对象，则
代入数据可得警车刹车加速度大小为
因为警车行驶条件与肇事汽车相同，则肇事汽车的加速度也为7m/s2；所以肇事汽车的初速度
(2)肇事汽车在出事点B的速度
肇事汽车通过xAB段的平均速度
肇事汽车通过xAB段的时间
所以游客横过马路的速度
18．（1）36m；（2）10s
【详解】
（1）当两者速度相等时，距离最大，由于
可得
最大距离
代入数据解得
（2）追上时，位移相等，因此
代入数据解得
19．（1）有生命危险；（2）1∶1；（3）62.5
m
【详解】
（1）摩托车与货车相撞瞬间，货车的速度几乎不变，摩托车的速度反向，大小与货车速度相同，因此，摩托车速度的变化
Δv＝72
km/h－（－54
km/h）＝126
km/h＝35
m/s
所以摩托车的加速度大小
a＝＝m/s2＝16
667
m/s2＝1
666.7g>500g
因此摩托车驾驶员有生命危险。
（2）设货车、摩托车的加速度大小分别为a1、a2，根据加速度定义得
a1＝
a2＝
所以
a1∶a2＝∶＝∶＝1∶1
（3）两车距离至少为
x＝x1＋x2＝t1＋t2＝62.5
m
20．（1）6s；（2）10m
【详解】
（1）t1=3s时，甲车的速度
代入数值得
v1=0
设3s后再经过t2时间，甲、乙两车速度相等，此时两车相距最近，则有
代入数值
5t2=30-5t2
解得
t2=3s
即6s时两车相距最近
（2）两车速度相等前甲车的位移为
乙车的位移为
最近距离为
联立以上各式，并代入数值得
smin=10m
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页