人教版新教材必修一 2.3 匀变速直线运动的位移与时间的关系 刹车问题专题(含答案)

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名称 人教版新教材必修一 2.3 匀变速直线运动的位移与时间的关系 刹车问题专题(含答案)
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文件大小 1.1MB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2022-11-25 16:19:13

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文档简介

人教版新教材必修一刹车问题专题(含答案)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题(本大题共10小题,共60.0分)
某汽车刹车过程可视为匀减速直线运动,已知开始刹车时初速度大小为,第内的位移为,则该车( )
A. 第内的平均速度大小为 B. 刹车时加速度大小为
C. 第内与第内通过的位移大小之比为 D. 刹车后内的位移大小为
某汽车正以的速度在公路上行驶,临近某斑马线,为“礼让行人”,若以的加速度刹车,则以下说法中错误的是
A. 刹车后时的速度大小为 B. 汽车刹车过程的平均速度为
C. 刹车最后的位移大小为 D. 刹车后内的位移大小为
一辆汽车做匀速运动,某时刻遇到紧急情况需刹车,刹车后的第内运动了,第内运动了。关于汽车的运动和刹车过程,下列说法正确的是
A. 汽车匀速运动时的速度是 B. 汽车刹车时的加速度大小是
C. 汽车刹车后末的速度为 D. 汽车刹车后运动的距离是
一辆汽车行驶在平直公路上,从时开始制动,汽车在第、第、第前进的距离分别是、、,如图所示。某同学根据题目所提供的信息,猜想汽车在制动后做匀减速直线运动。如果他的猜想是正确的,可进一步推断。汽车由开始制动到静止,运动距离为( )
A. B. C. D.
假设汽车紧急刹车后,车轮立即停止转动,汽车将在水平地面上滑动直至停止。某汽车刹车时开始计时,其运动的位移与时间的关系为各物理量均采用国际单位制单位,则( )
A. 前内的位移为 B. 前内的平均速度为
C. 第内的位移为 D. 汽车紧急刹车时速度每秒减少
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内的物体,并且他的反应时间为,假设小轿车始终沿直线运动,制动的最大加速度为。为避免发生安全事故,三角警示牌放在车后的距离至少应为
A. B. C. D.
现在很多汽车装备了“全力自动刹车”功能,当车速且与正前方静止障碍物之间的距离接近安全距离时,如果司机未采取制动措施,汽车系统立即启动“全力自动刹车”,加速度大小。如图是装备了“全力自动刹车”功能某品牌汽车在进行安全测试,汽车正以的速度接近正前方静止障碍物,从汽车进入安全距离启动“全力自动刹车”开始计时,汽车在第内的平均速度是( )
A. B. C. D.
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.
在平直的小区道路上,一毛开着玩具车正以的速度沿直线行驶,突然前方窜出一只小狗,他便马上紧急刹车,如图所示,假设刹车的加速度大小恒定为,则该玩具车在内的刹车距离为( )
A. B. C. D.
冬季很快就来临,我国部分地区常发生冰雪灾害,产生很大交通隐患,给市民生活带来极大不便。如图,下列说法正确的是 ( )
A. 为了安全起见,结冰的高速公路上,车辆应减速慢行,以减小行驶车辆惯性
B. 在结冰的路面上,车辆如果保持原来的功率行驶而不打滑,那么其最大运行速度将增大
C. 武警官兵在高速公路上撒工业用盐,目的是减小过往车辆轮胎与地面间的动摩擦因数
D. 以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的加速度,刹车后第内,汽车走过的位移不为
二、计算题(本大题共3小题,共40.0分)
汽车刹车匀减速,初速,走,走多远?
交通法规定,汽车出现故障停在道路上时,应在车后放置如图所示的三角警示牌,提醒后面驾车的驾驶员减速避让。在夜间,某乡村道路上有一货车因故障停车,后面有一小轿车以的速度向前驶来,由于夜间视线不好,又有大雾,小轿车驾驶员只能看清前方的物体,并且他的反应时间为,制动后最大加速度大小为。求:
小轿车从发现情况到最终停止所用的最短时间;
三角警示牌至少要放在货车后多远处,才能有效避免两车相撞。
一辆汽车正在平直的公路上以的速度行驶,司机看见红色信号灯便立即踩下制动器,此后,汽车开始做匀减速直线运动设汽车减速过程的加速度大小为求:
开始制动后时的速度
开始制动后内汽车行驶的距离.
答案和解析
1.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查刹车类匀变速运动问题,熟记匀变速直线运动规律运用,注意刹车停止时间。
【解答】
A.第内的平均速度大小为 ,故A错误;
B.因的瞬时速度等于第二秒内的平均速度,所以加速度大小,故B正确;
C.第三秒内位移比第二秒内位移减少,故第三秒内位移为,所以第内与第内通过的位移大小比值应为:,故C错误;
D.停止时间,利用平均速度公式求位移,所以,故D错误。
2.【答案】
【解析】
【分析】
汽车刹车后做匀减速直线运动,最后静止。根据速度时间公式计算汽车从刹车到停止运动的总时间,然后分析汽车的运动状态,再根据运动学公式求速度和位移。
本题考查汽车刹车问题,在解此类问题时,要留意刹车陷阱。汽车在停止前做匀减速运动,汽车停止之后就不再运动,因此,一定先判断刹车时间,不能直接使用题目中所给的时间进行计算位移或速度。
【解答】
汽车的初速度,加速度,由公式得,汽车从刹车到停止运动的时间。
A.刹车后时的速度大小为:,故A正确;
B.汽车刹车过程的平均速度,故B正确;
C.刹车最后的位移大小,故C正确;
D.因为汽车刹车后时停止运动,所以,刹车后内的位移大小等于刹车后内的位移大小,为,故D错误。
本题选说法中错误的,故选D。
3.【答案】
【解析】
【分析】
解决本题的关键知道汽车刹车停止后不再运动,以及掌握匀变速直线运动的速度时间公式和位移时间公式,物体做匀变速直线运动,根据求得加速度,利用位移时间公式求得初速度和位移,根据速度时间公式求得末速度
【解答】
、汽车做匀减速运动,根据可得,刹车后的第内运动了根据位移时间公式可知,代入数据解得,故AB错误
C、刹车减速到零所需时间,故末的速度为零,故C正确
D、刹车后的距离为,故D错误
4.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了匀变速直线运动规律在实际问题中的应用,解决此题的关键是要灵活选择运动学公式求解,特别需要注意的是汽车速度减为零,不再运动。
根据逐差法求得汽车刹车的加速度大小,根据位移时间公式求得汽车刚制动时的速度,根据速度位移公式求解得汽车由开始制动到静止,运动距离。
【解答】汽车在制动后做匀减速直线运动,根据逐差法,解得汽车刹车的加速度大小为:
根据位移时间公式得:
代入数据解得汽车刚制动时的速度为:
根据速度位移公式,解得汽车由开始制动到静止,运动距离为:,故C正确,ABD错误。
5.【答案】
【解析】解:
、由可知,根据可得汽车刹车时初速度为,加速度大小为,故刹车时间为,汽车在停止时的位移为,代入数据解得,则前内的位移为;
前内的平均速度为,故AB错误;
C、第内的位移只需将代入即可求出,故C正确;
D、汽车刹车运动时速度每秒减小量为,故D错误。
故选:。
解决本题的关键掌握匀变速直线运动的位移时间公式、速度时间公式,并能灵活运用,本题需要注意刹车时间,这是个关键。根据匀变速直线运动的位移时间公式得出汽车的初速度和加速度,结合速度时间公式求出速度减为零的时间,进而求出平均速度和内的位移。根据求速度变化量。
6.【答案】
【解析】
【分析】
根据速度时间关系求刹车到停止时间,反应时间内做匀速运动,刹车后做匀减速直线运动,由求解,进而三角警示牌至少要放在车后多远处,才能有效避免两车相撞;
此题考查刹车问题,注意先求刹车时间,结合匀变速直线运动知识即可解答。
【解答】
从刹车到停止时间为,则有:
反应时间内做匀速运动,则有:,得
从刹车到停止的位移为,则有:,得
小轿车从发现物体到停止的全部距离为:
三角警示牌放在车后的距离至少应为,故A正确,BCD错误。

7.【答案】
【解析】
【分析】
求出汽车刹车停止时的时间,逆向思维,根据位移时间关系求解第内的位移,根据平均速度的计算公式求解第内的平均速度。
本题考查了运动学中的刹车问题,注意汽车速度减为零后不再运动。所以解答此类问题的一般方法是先判断速度减为零的时间,判断给定的时间内汽车是否已经静止,再选用合适的公式进行解答。
【解答】
汽车刹车停止时的时间为
则第末汽车已经停止运动,由逆向思维可知,第内的位移
则第内的平均速度:,故B正确、ACD错误。
故选:。
8.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查匀变速运动的速度和位移关移。解题的关键在于弄清物体的运动过程,找到物体运动的位移关系求解。
汽车刹车到停止可由匀变速运动速度位移关系求解汽车刹车位移,汽车在驾驶员反应时间内做匀速运动,两段位移之和等于汽车到停车线的距离。
【解答】
汽车刹车做减速运动,由速度位移关系有
在反应时间内,汽车做匀速运动有
根据题意有
联立以上三式得
故选C。
9.【答案】
【解析】
【分析】
根据匀变速运动规律和求出该玩具车在内的刹车距离。
【解答】
该玩具车匀减速运动的时间
该玩具车在内的刹车距离,故B正确。
故选B。

10.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了机车启动的最大速度,刹车问题。结冰的高速公路上撒工业用盐,目的是加快冰的熔化;车辆的惯性大小与车辆的质量有关;由功率表达式,可知,当一定时,越小,则越大;先计算刹车时间,再进行判断。
【解答】
A.在结冰路面上行驶需要减速慢行,因为结冰路面动摩擦因数小,摩擦力小,汽车容易侧滑,需要停车时由于摩擦力较小,很难停下,会发生事故,而惯性只与质量有关,与速度无关,故A错误;
B.据,可得,即阻力越小汽车运行最大速度越大,故B正确;
C.根据题意,在冰雪路面撒上工业用盐是为了增大车轮与路面的动摩擦因数,防止汽车侧滑或者打滑,故C错误;
D.设汽车从刹车到停下的时间为,则由得,所以在第内汽车早已停止,所以第内汽车走过的位移为零,故D错误。
11.【答案】解:根据
代入数据得到汽车刹车时加速度的大小汽车从开始刹车到停下来所用时间:
所以汽车刹车匀减速运动的位移:
【解析】根据题意由匀变速直线运动的位移时间公式得到汽车的加速度,判断汽车汽车从开始刹车到停下来所用时间,根据匀变速直线运动的基本公式得到汽车刹车运动的位移。
12.【答案】解:从刹车到停止时间为,则:,
则小轿车从发现情况到最终停止所用的最短时间为:;
反应时间内做匀速运动,则:,
从刹车到停止的位移为,则:,
小轿车从发现物体到停止的全部距离为:,
三角警示牌与货车的距离至少为:.
【解析】根据速度时间关系求解时间;
反应时间内做匀速运动,刹车后做匀减速直线运动,由运动学公式求解,进而得总位移,进而由位移关系求出三角警示牌放置的位置。
此题以汽车出现故障停在道路上时,应在车后放置如图所示的三角警示牌为背景命制试题,考查了匀速直线运动和匀变速直线运动的规律,知特别要注意反应时间内小轿车仍做匀速运动。
13.【答案】解:,
汽车速度减为零的时间,
开始制动后时,汽车的速度:
制动后内的位移等于内的位移,
则。
答:开始制动后时,汽车的速度为;
从开始制动,汽车行驶的距离为。
【解析】根据匀变速直线运动的速度时间公式求出速度减为零的时间,判断汽车是否停止然后由速度公式即可求出速度;
再结合位移公式求出汽车刹车后的位移。
本题考查运动学中的刹车问题,是道易错题,注意汽车速度减为零后不再运动。
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