2.5 匀变速直线运动与汽车的安全行驶 同步练习（Word版含答案）

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同步练习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12小题
1．某汽车正以72km/h在公路上行驶，为“礼让行人”，若以5m/s2加速度刹车，则以下说法中错误的是（　　）
A．刹车后2s时的速度大小为10m/s
B．汽车滑行40m停下
C．刹车后6s内的位移大小为30m
D．刹车后5s时的速度大小为0
2．甲、乙两辆汽车沿同一平直路面行驶，其v-t图象如图所示，下列对汽车运动状况的描述正确的是（　　）
A．在第末，乙车改变运动方向
B．在第末，甲、乙两车可能相距
C．在第末，甲、乙两车一定相遇
D．两车不可能相遇两次
3．汽车以6m/s的初速度在粗糙的水平路面上匀速前进，紧急制动时加速度大小为2m/s2，则在4s内汽车通过的路程为（　　）
A．6m
B．8m
C．9m
D．12m
4．汽车以10m/s的速度在水平路面上做匀速直线运动，后来以2m/s2的加速度刹车，那么刹车后6s内的位移是（　　）
A．24m
B．96m
C．25m
D．25m或24m
5．一辆汽车遇到险情紧急刹车，刹车过程做匀减速直线运动，刹车后第1s内的位移为32m，最后1s内的位移为8m，则汽车的刹车时间为（　　）
A．1s
B．1.5s
C．2s
D．2.5s
6．以的速度行驶的汽车，制动后做匀减速直线运动，在内前进的距离是，则汽车的加速度大小是（　　）
A．
B．
C．
D．
7．一辆汽车以的速度匀速行驶，司机突然看到前方有行人横穿马路，立即急刹车使汽车做匀减速直线运动直到停止，刹车过程中汽车的加速度大小为，则刹车后下列说法不正确的是（　　）
A．第内汽车的位移是
B．前内汽车的位移是
C．第末汽车速度的大小是
D．刹车过程中的最大位移是
8．2017年11月15日，在“高速”下行线因突发团雾而造成多车追尾。如图所示是模拟在该高速公路上的甲、乙两车刹车过程中的v-t图象，甲车在后，乙车在前。若两车发生追尾，则以下判断正确的是（　　）
A．两车追尾的时间应在10-15s内
B．两车可能是在t＝8s时发生追尾
C．t＝0时刻两车间距可能大于28m
D．甲车刹车的加速度大小是乙车的3倍
9．一自行车以的速度沿平直的公路匀速运动，一小汽车从静止开始与自行车同向做匀加速运动，加速度大小为；汽车开始运动时，自行车恰好与汽车车头相齐（
）
A．汽车追上自行车之前，经时间两者相距最远
B．汽车追上自行车之前，两者最远距离是
C．汽车经过时间追上自行车
D．若从静止启动的汽车匀加速运动的加速度不同，则追上自行车时的速度大小不同
10．一辆公共汽车进站后开始刹车，做匀减速直线运动。开始刹车后的第1
s内和第2
s内位移大小依次为11
m和9
m。则刹车后6
s内的位移是（　　）
A．20
m
B．36
m
C．25
m
D．75
m
二、填空题，共5小题
11．汽车在一条平直公路上行驶，因发现紧急情况而急刹车．如果刹车的加速度大小为2m/s2
，刹车时汽车速度为10m/s，则经6s时汽车的速度是_________m/s；汽车在6s内的位移大小是
____________m．
12．汽车刹车后，停止转动的轮胎在地面上发生滑动，可以明显的看出滑动的痕迹，即常说的刹车线，由刹车线长短可以得知汽车刹车前的速度大小，因此刹车线的长度是分析交通事故的一个重要依据．若汽车刹车后以大小为7
m/s2的加速度运动，刹车线长14m，则可知汽车在紧急刹车前的速度的大小是________m/s．
13．A物体做匀速直线运动，速度是2m/s，A出发4s后，B物体从同一地点从静止开始出发做匀加速直线运动，加速度是2m/s2，且A、B运动方向相同，B出发后___s才能追上A，A、B相遇前的它们的最大距离为__m．
14．以10
m/s的速度匀速行驶的汽车，刹车后做匀减速直线运动。若汽车刹车后的加速度大小为2
m/s2，则在刹车过程中第一秒内的位移为_______，刹车后6s内的总位移为__________。
15．以36km/h的速度沿平直公路行驶的汽车，遇障碍物刹车后获得大小为a=4m/s2的加速度，刹车后第3s内，汽车走过的位移为___________；3s末汽车的速度大小为___________
三、解答题，共5小题
16．随着智能手机的使用越来越广泛，一些人在驾车时也常常低头看手机，然而开车时看手机是一种危险驾驶行为，极易引发交通事故。如图甲所示，一辆出租车在平直公路上以v0=20m/s的速度匀速行驶，此时车的正前方x0=63.5m处有一辆电动车，正以v1=6m/s的速度匀速行驶，而出租车司机此时开始低头看手机，3.5s后才发现危险，司机经0.5s反应时间后，立即采取紧急制动措施。若从司机发现危险开始计时，出租车的速度—时间图像如图乙所示，重力加速度g取10m/s2。
（1）若出租车前面没有任何物体，从司机开始低头看手机到出租车停止运动的这段时间内，出租车前进的距离是多少？
（2）通过计算判断电动车是否被撞。若不会被撞，求二者之间的最小距离；若会相撞，求从出租车刹车开始，经过多长时间二者相撞。
17．2021年7月，扬州出现新型冠状病毒肺炎疫情，全省各地医护人员及时赶赴一线。一位医生赶到汽车站时，车已经沿平直公路驶离车站，听到呼喊后汽车立即以2m/s2的加速度匀减速刹车，该医生同时以4m/s的速度匀速追赶汽车。已知汽车开始刹车时速度为8m/s，减速前距离医生14m。求
（1）医生追上汽车前，医生和汽车间的最远距离xmax；
（2）医生追上汽车的时间t。
18．一辆货车正以的速度在平直公路上前进，发现有货物掉下后，立即松开油门以大小为的加速度做匀减速直线运动，货车开始做匀减速直线运动的同时，在其后面16m处一辆自行车上的人立即拾到货物从静止出发，以的加速度同方向追赶货车，已知自行车能达到的最大速度为，求：
（1）货车做匀减速运动的位移大小；
（2）自行车追上货车前两者的最大距离；
（3）自行车至少经过多少时间能追上货车。
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2s内的位移大小。
20．2020年11月8日，2020江西环鄱阳湖自行车精英赛第七站赛事在我们美丽的靖安进行。在公路精英组中甲选手以加速度a
=3
m/s2从起点开始骑行，加速到v1
=12
m/s后保持匀速，乙选手在甲开始5s后也以加速度a
=3
m/s2由起点开始骑行，当
加速至v2
=15
m/s后保持匀速。求：
（1）在乙追赶上甲之前两者相距最远的距离为多少；
（2）乙追上甲需要多长时间。
试卷第1页，共3页
参考答案
1．C
【详解】
A．根据题意可知，汽车初速度v0=72km/h=20m/s，刹车后t1=2s时的速度大小为
故A正确，不符合题意；
B．根据匀变速直线运动规律有
解得停车时滑行距离为：x=40m，故B正确，不符合题意；
CD．刹车时间为
则刹车后6s内的位移大小为40m，刹车后5s时的速度大小为0，故C错误，符合题意，D正确，不符合题意。
故选C。
2．B
【详解】
A．乙车在10内朝正方向做匀减速直线运动，10s后朝正方向做匀加速直线运动，故在第末，乙车没有改变运动方向，A错误；
BC．题中未指明甲、乙两车出发位置的关系，故在第末，甲、乙两车可能相距，在第末，甲、乙两车可能相遇，也可能不相遇，B正确，C错误；
D．若开始时甲在乙后方，甲先超过乙一次，然后乙速度逐渐增大，再超过甲一次，故两车可能相遇两次，D错误。
故选B。
3．C
【详解】
汽车从刹车到停下来所需时间为
汽车一直向一个方向行驶，所以4s内汽车通过的路程和位移的大小一样大为
故C正确，ABD错误。
故选C。
4．C
【详解】
设汽车从刹车到停止运动的时间为t，则有
故刹车后6s内的位移等于5s内的位移为
故选C。
5．D
【详解】
最后1s内的汽车位移为x=8m，根据逆向思维，则有
x=at2
可知加速度大小为
a=16m/s2
刹车后第1s内汽车位移为x1=32m，则有
解得
则刹车的时间为
故选D。
6．A
【详解】
设汽车在3s时恰好停止，则加速度大小为
前进的距离为
故汽车在3s前就已经停止，可得
故选A。
7．B
【详解】
A．第内汽车的位移
故A正确；
BD．汽车刹车后带停下来的时间
所以前内汽车的位移
故D正确，B错误；
C．第末汽车速度的大小
故C正确。
本题选错误项，故选B。
8．B
【详解】
AB．若两车在10s时未发生追尾，之后由于甲车速度小于乙车，甲车不可能再追上乙车，故不可能在10-15s内发生追尾，在t＝8s时可能发生追尾，A错误，B正确；
C．图线下方的面积表示位移，t＝10s时两车的位移差为
故t＝0时刻两车间距不可能大于25m，C错误；
D．图线的斜率表示加速度，可得甲、乙的加速度大小分别为
故甲车刹车的加速度大小是乙车的2倍，D错误。
故选B。
9．B
【详解】
A．因汽车做匀加速运动，速度从0开始增加，开始时自行车在汽车的前头，当汽车的速度小于自行车的速度时，两者的距离不断增大；当汽车的速度大于自行车的速度时，两者距离减小；当两者速度相等时，距离最大。设相距最远的时间为，则有
故A错误；
B．由
得汽车的位移为
自行车的位移
两者的最大距离
故B正确；
C．设汽车经过追上自行车，由位移相等，得
即
解得
故C错误；
D．设汽车以不同的加速度运动，经过时间追上自行车。则
解得
追上自行车时汽车的速度为
故D错误。
故选B。
10．B
【详解】
由推论
解得：
；
开始刹车后的第1
s内，由匀变速直线运动规律
得：；
汽车刹车至静止所需的时间为
即第6s末刚好停下来，因此刹车后6s内的位移为
故选B。
11．0
25
【详解】
汽车速度减为零时所用的时间为：，可知汽车在6s时，已经停止，所以速度为0．因为汽车运动了5s，所以在6s内的位移等于5s内的位移，根据速度位移公式：．
12．14
【详解】
根据速度位移公式：，代入数据解得速度为：．
13．4；
9
【解析】
【详解】
设B出发后经t时间赶上A，则有：v(t+4)＝at2
代入数据解得：t=4s；
由题意在A、B相遇前，两者速度相等时，距离最大，设B出发后经t0时间，两者速度相等．则有：，
此时A的位移：x1=v（t0+4）=2×（1+4）=10m
B的位移：x2＝at02＝×2×12＝1m
A、B间距离：△x=x1-x2=10-1=9m
【点睛】
本题考查了运动学中的追及问题，抓住位移关系，结合运动学公式灵活运用，知道两者速度相等时，有最大距离．
14．
【详解】
[1]
在刹车过程中第一秒内的位移
[2]汽车刹车时间，逆向思维
则汽车5s停止运动，运动时间为5s，汽车刹车后6s内的总位移为，逆向思维
15．0.5m
0
【详解】
[1][2]36km/h=10m/s，由
可得刹车到静止所需的时间
则第3s内的位移，实际上就是2~2.5s内的位移，由逆向思维可得
3s末汽车已经停止运动，故速度为零。
16．（1）120m；（2）0.6s
【详解】
（1）根据题意可知，出租车先匀速行驶t1=3.5s，然后在反应时间t2=0.5s内继续匀速行驶，再匀减速行驶t3=4.0s停止，总位移为
（2）由图乙可知，出租车做匀减速运动的加速度大小为
设两车速度相等时，出租车的刹车时间为Δt，则有
解得
出租车的位移为
代入数据可解得
电动车的位移为
因为
故两车会相撞。设两车经过时间相撞，则有
代入数据解得
（另一解不符合题意，舍去）
17．（1）18m；（2）7.5s
【详解】
（1）当医生和汽车的速度相等时相距最远
v医=v汽
4=8-2t
解得
t=2s
x汽=v0t＋at2=12m
x医=v2t=8m
两者最远距离
x′=x汽+14-x医=12+14-8=18m
（2）汽车速度减为0的时间为
由
v2-v02=2ax
得汽车速度减为零的位移
x=16m
医生追上汽车的位移
x′=x0＋x=14m＋16m=30m
医生追上汽车的时间
说明医生追上汽车时，车已停，所以医生追上汽车所需的时间为7.5s。
18．（1）72m；（2）40m；（3）4s
【详解】
（1）已知货车的初速度为
加速度大小为
货车做匀减速运动的时间为
货车做匀减速运动的位移为
（2）当自行车和货车的速度一样的时候，两车之间的距离最大，两车速度相等时
代入数据解得
此时两车的距离为最大距离等于
代入数据得
（3）自行车做匀加速运动达到最大速度的时间和位移分别为
之后自行车以最大速度做匀速直线运动，到货车停止的时间，其位移为
由于
故货车停止运动时，自行车还没追上货车，然后自行车继续运动，由匀速运动的公式得
代入数据解得
自行车追上货车的时间为
19．（1）14m/s；（2）81m；（3）4m
【详解】
（1）汽车在刹车后2s末的速度
（2）令
得
汽车9s已停下，故10s内汽车通过的距离等于9s内的距离
（3）由逆向思维，汽车在停止前2s内的位移大小
20．（1）；（2）24.5s
【详解】
（1）因为甲加速到v1=12m/s用时有
t1=
乙加速到v2=15m/s用时有
t2=
且乙比甲晚开始运动，所以甲乙速度相同应是甲已经进入匀速状态，且乙加速后与甲速度相同。
所以这段时间内甲的位移
代入数据解得
乙所发生的位移为
两者最大间距为
（2）设乙骑行了t时间追上了甲，则甲的位移有
乙的位移有
且
=
联立解得
t=24.5s
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页