专题1.10 交通安全--2024高考物理模拟题分类（名师解析）

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2024高考物理模拟题分类解析
第一部分 运动的描述和直线运动
专题1.10 交通安全
1. （2023湖南名校联考）汽车在刹车过程中位移和时间的比值与之间的关系图象如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A. 汽车的初速度为
B. 刹车过程汽车的加速度大小为
C. 刹车过程持续的时间为
D. 从开始刹车计时，经过，汽车的位移为
【参考答案】B
【名师解析】
根据刹车过程中，位移与时间关系
整理得
在借助图像可知，汽车的初速度为，加速度大小为，A错误，B正确；
刹车过程持续的时间
C错误；
从开始刹车计时，经过，汽车的位移
D错误
2． （2022湖北武汉武昌区5月模拟）无人驾驶汽车通过车载传感系统识别道路环境，自动控制车辆安全行驶。无人驾驶有很多优点，如从发现紧急情况到车开始减速，无人车需要0.1s，人需要0.5s。人驾驶汽车以72km/h匀速行驶，从发现情况到停下的运动距离为30m，汽车减速过程视为匀减速运动。同一条件下，无人驾驶汽车从发现情况到停下的运动距离为（　　）
A 22m B. 20m
C. 18m D. 10m
【参考答案】A
【名师解析】
汽车刹车过程可以看成一段匀速运动和一段匀减速运动。匀速运动过程为人或车反应的时间内汽车走的这段过程。因是在同一条件下，比较人和车刹车过程的运动距离。可知汽车第二段匀减速过程是一样的。而第一段匀速运动的距离差，有v=，
故无人驾驶汽车从发现情况到停下的运动距离为，故选A。
3.（2023河南开封名校联考）在我国新交通法中规定“车让人”，驾驶员驾车时应考虑到行人过马路的情况．若有一汽车以8 m/s的速度匀速行驶即将通过路口，此时正有行人在过人行横道，而汽车的前端距停车线8 m，该车减速时的加速度大小为5 m/s2．下列说法中正确的是
A．驾驶员立即刹车制动，则至少需2 s汽车才能停止
B．在距停车线7.5 m处才开始刹车制动，汽车前端恰能止于停车线处
C．若经0.25 s后才开始刹车制动，汽车前端恰能止于停车线处
D．若经0.2 s后才开始刹车制动，汽车前端恰能止于停车线处
【参考答案】.D
【命题意图】 本题以新交通法规中“车让人”切入，考查匀变速直线运动规律的运用及其相关知识点，考查的核心素养是“运动和力”的观点。
【解题思路】对汽车刹车，由匀变速直线运动规律，v=at，解得：t=1.6s，即驾驶员立即刹车制动，至少需要t=1.6s汽车才能停止，选项A错误；由v2=2as，可得汽车刹车距离s=6.4m，所以在距离停车线x=8m-6.4m=1.6m处才开始刹车制动，汽车前端恰能停止于停车线处，选项B错误；若经过t=0.25s后才开始刹车制动，则此时汽车的前端距离停车线的距离为L=8m-8×0.25m=6m，小于汽车刹车距离s=6.4m，所以若经过t=0.25s后才开始刹车制动，汽车前端停止于超过停车线处0.4m，选项C错误；若经过t=0.20s后才开始刹车制动，则此时汽车的前端距离停车线的距离为L=8m-8×0.20m=6.4m，恰好等于汽车刹车距离s=6.4m，所以若经过t=0.20s后才开始刹车制动，汽车前端恰能停止于停车线处，选项D正确。
【易错警示】解答此题常见错误主要有：一是对题中选项中的至少、恰能理解掌握不到位；二是对匀变速直线运动规律不能灵活运用。
4、（2023·山东省济南名校联考）“道路千万条，安全第一条．”《道路交通安全法》第四十七条规定：“机动车行经人行横道，应减速行驶；遇行人正在通过人行横道时，应停车让行．”一辆汽车以7.5m/s的速度匀速行驶，驾驶员发现前方的斑马线上有行人通过，随即刹车使车做匀减速直线运动至停止．若驾驶员的反应时间为0.6s，汽车在最后2s内的位移为5m，则汽车距斑马线的安全距离至少为（ ）
A. 14.75 m B. 6.25m C. 15.75m D. 8.75m
【参考答案】C
【名师解析】
设汽车匀减速的加速度大小为a，由汽车在最后2s内的位移为5m得：
解得：
故汽车的刹车位移为：
；选项C正确。
5. （2024河南高考适应性考试）如图，在平直路面上进行汽车刹车性能测试。当汽车速度为时开始刹车，先后经过路面和冰面（结冰路面），最终停在冰面上。刹车过程中，汽车在路面与在冰面所受阻力之比为7：1，位移之比为8：7。则汽车进入冰面瞬间的速度为（　　）
A. B. C. D.
【参考答案】B
【名师解析】设汽车在路面与在冰面所受阻力分别为f1和f2，产生的加速度大小分别为、，汽车进入冰面瞬间的速度为，由牛顿第二定律
则汽车在路面与在冰面上运动的加速度大小之比为
由运动学公式，在路面上有，在冰面上有 ，其中 ，
联立解得汽车进入冰面瞬间的速度为 ，B正确。
6. . (2024安徽芜湖3月质检)交通法规定，机动车应礼让行人。某司机开车以速度行驶到路口附近，发现有行人准备过斑马线，立即刹车减速礼让行人。假设汽车以大小为的加速度做匀减速直线运动直至停止。从汽车刹车开始计时，下列说法中正确的是（　　）
A. 末的速度大小为
B. 内的位移大小为
C. 刹车过程的最后内的位移大小为
D. 内的平均速度大小为
【参考答案】C
【名师解析】
根据题意，由运动学公式可得，汽车刹车停止的时间为
A．根据题意，由运动学公式可得，汽车刹车2s后的速度大小为
故A错误；
B．根据题意，由运动学公式可得，汽车刹车3s内走的位移为
故B错误；
C．刹车过程的3.5s末的速度为
最后1s内的位移为
故C正确；
汽车刹车5s内，汽车已经停止，则汽车刹车5s内的位移为
5s内的平均速度大小为
故D错误。
7．[2023河北名校联考](20分)货车A正在该公路上以20 m/s的速度匀速行驶，因疲劳驾驶司机注意力不集中，当司机发现正前方有一辆静止的轿车B时，两车距离仅有64 m.
(1)若此时B车立即以2 m/s2的加速度启动，通过计算判断：如果A车司机没有刹车，是否会撞上B车；若不相撞，求两车相距最近时的距离；若相撞，求出从A车发现B车开始到撞上B车的时间．
(2)若A车司机发现B车，立即刹车(不计反应时间)做匀减速直线运动，加速度大小为2 m/s2(两车均视为质点)，为避免碰撞，在A车刹车的同时，B车立即做匀加速直线运动(不计反应时间)，问：B车加速度a2至少多大才能避免事故．(这段公路很窄，无法靠边让道)
【名师解析】：(1)当两车速度相等时，所用时间为
t0＝＝10 s　(2分)
在此10 s内A车的位移为
xA＝vAt0＝20×10 m＝200 m　(2分)
B车的位移为xB＝at＝×2×102 m＝100 m　(2分)
此时A、B两车间的位移差为
Δx＝xA－xB＝100 m>64 m　(2分)
所以两车必定相撞．
设两车相撞的时间为t，
则相撞时有vAt－at2＝64 m　(2分)
代入数据解得t＝4 s(另一根不合题意舍去)
所以A车撞上B车的时间为4 s．(2分)
(2)已知A车的加速度aA＝－2 m/s2，
初速度vA＝20 m/s
设B车的加速度为a2，B车运动经过时间为t′，
两车相遇时，则有
vAt′＋aAt′2＝a2t′2＋L(2分)
代入数据有t′2－20t′＋64＝0(2分)
要避免相撞，则上式无实数解，
根据数学关系知，a2>1.125 m/s2(2分)
所以B的加速度的最小值为1.125 m/s2(2分)
答案：(1)会撞上B车，4 s
(2)1.125 m/s2
8. 公交车已成为现代城市交通很重要的工具，它具有方便、节约、缓解城市交通压力等许多作用．某日，某中学黄老师在家访途中向一公交车站走去，发现一辆公交车正从身旁平直的公路驶过，此时，他的速度是1 m/s，公交车的速度是15 m/s，黄老师距车站的距离为50 m．假设公交车在行驶到距车站25 m处开始刹车，刚好到车站停下，停车时间为8 s．而黄老师因年龄、体重、体力等因素最大速度只能达到6 m/s，最大起跑加速度只能达到2.5 m/s2.
(1)若公交车刹车过程视为匀减速运动，其加速度大小是多少？
(2)试计算分析，黄老师是应该上这班车，还是等下一班车．
【名师解析】　(1)公交车刹车的加速度a1＝＝ m/s2＝－4.5 m/s2
故其加速度的大小为4.5 m/s2.
(2)公交车从相遇处到开始刹车用时
t1＝＝ s＝ s
公交车刹车过程用时
t2＝＝ s
黄老师以最大加速度加速达到最大速度用时
t3＝＝ s＝2 s
黄老师加速过程中的位移
x2＝t3＝7 m
以最大速度跑到车站的时间
t4＝＝ s≈7.2 s
t1＋t2所以黄老师应该上这班车．
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