河南省信阳高级中学2025-2026学年高一下学期开学物理试题（含解析）

河南省信阳高级中学新校（贤岭校区）、老校（北湖校区）
2025-2026 学年高一下期 03 月测试（一）
物理试题
一、选择题（本题共 10 小题，共 46 分。在每小题给出的四个选项中，第 1~7题只有一个选项正确，每小题 4 分；第 8~10 题有多个选项正确，全部选对得 6分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分）
1．AI 驾驶系统在无人机竞速领域击败了 3 位人类世界冠军，开启自动驾驶新纪元。关于无人机，下列说法正确的是( )
A ．无人机加速时只受空气对它的升力作用 B ．无人机转弯时受到向心力和重力作用
C ．无人机在飞行过程中惯性不断增大 D ．无人机减速下降时处于超重状态
2 ．在研发无人驾驶汽车的过程中，对比甲、乙两辆车的运动，两车在计时起点时刚好经过同一位置沿同一方向做直线运动，它们的速度随时间变化的关系如图所示，由图可知( )
A ．甲车任何时刻加速度大小都不为零
B ．在 0~3s 内，t=3s 时两车相距最远
C ．在 t=9s 时，两车又一次经过同一位置
D ．甲车在 t=6s 时的加速度与 t=9s 时的加速度相同
3 ．张灯结彩让春节有仪式感，也烘托节日快乐的氛围。两个形状相同质量不同（ m1 > m2 ）的灯笼 1 和 2，用轻绳悬挂，在水平恒定的风吹动下，灯笼稳定时的情况可能是( )
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A．
C．
B．
D．
4 ．如图所示，足够长的光滑斜面固定，A 是斜面上一点。长均为l 的物体a 和b 锁定在斜面上，下端离A 点的距离分别为l 和3l 。现同时解锁a 和b ，两者从静止开始运动，通过 A点的时间分别为ta 和tb ，则( )
A ．运动过程中，a 、b 之间的间距增大
B ．运动过程中，a 、b 之间的间距减小
C ．ta ∶tb = ( -1） ∶（2 - ）
D ．ta ∶tb = 1∶
5 ．如图所示，一船在静水中的速度大小恒定，水流速度大小恒定且方向沿着河岸向右，小船船速小于水流速度，河岸宽度恒定为 d。小船从 O 点开始渡河，图中 OA 垂直于河岸，
AB=BC=L。已知当小船划行方向垂直于河岸时，小船正好航行到 B 点，运动时间为 tB。下列说法中正确的是( )
A ．小船速度大小与水流速度大小之比为
B ．若小船的划行方向沿 OB 方向，则小船最终会航行到 BC 之间的某一点
C ．若小船改变划行方向，最终到达对岸 C 点，运动时间为 tC，则 tC =2tB
D ．若小船改变划行方向，离 A 点最近的距离为
6 ．如图所示，将一质量为 m 的滑块轻轻放置于传送带的左端，已知传送带以速度v0 顺时针运动，滑块与传送带间的动摩擦因数为μ , 传送带左右距离无限长，重力加速度为 g。当滑块速度达到v0 时突然断电，传送带以大小为 a 的加速度匀减速至停止。关于滑块放上去后受到的摩擦力，下列说法正确的是( )
A ．滑块始终没有受到静摩擦力作用
B ．滑块刚放上去时受到的滑动摩擦力为 μmg
C ．滑块受到的摩擦力一直不变
D ．传送带减速时滑块受到的摩擦力可能变为零
7 ．如图是一个楔形结构的示意图，质量分别为mA = 3kg ，mB = 1kg 的两个楔形块A 、B 叠放在一起，B 斜面与水平底面间夹角为θ。两个光滑竖直面将楔形块A 夹在竖直方向，两个水平面将楔形块B 夹在水平方向。不施加外力时， B 恰好能静止在地面上；当在B 上施加水平外力F 时，A 只能竖直上下移动，B 只能水平左右移动，不计 A 、B 间的摩擦力，B 和地面间的动摩擦因数 ，滑动摩擦力等于最大静摩擦力，重力加速度g 取10m / s2 。下列说法正确的是( )
A ．不施加F 时，只减小B 的质量，A 、B 仍能静止
B ．不施加F 时，只增大A 的质量，A 、B 仍能静止
C ． μ = tan θ
D ．施加F 后，A 的速度vA 与B 的速度vB 满足vA vB
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8 ．如图所示，质量为 2kg 的物体 A 静止在劲度系数为 100N/m 的竖直轻弹簧上方，质量为 3kg 的物体 B 用细线悬挂起来，A 、B 紧挨在一起但 A 、B 之间无压力。某时刻将细线剪断，则细线剪断瞬间，下列说法中正确的是（g 取 10m/s2）( )
A ．轻弹簧的压缩量为 0.3m
B ．物体 B 的瞬时加速度为 0
C ．物体 A 的瞬时加速度为 6m/s2
D ．物体 B 对物体 A 的压力为 12N
9 ．如图为湖边一倾角为 30°的大坝的横截面示意图，水面与大坝的交点为 O 。一人站在 A点处以速度 v0 沿水平方向扔小石块， 已知 AO =40m，重力加速度 g = 10m/s2，忽略人的身高，不计空气阻力。下列正确的是( )
A ．若 vm/s，则石块平抛运动的时间一定为 2s
B ．若 v0 = 10m / s，则石块平抛运动的时间为 s
C ．若石块落到斜面上，则石块落到斜面上时速度方向与斜面的夹角与 v 无关
D ．若石块能落入水中，则 v 越大，落水时速度方向与水平面的夹角越大
10．当今社会，机器人在工业生产中发挥了巨大作用，图 1 为一个工厂的传送带旁机器人在收集搬运流水线上的箱子，该过程可简化为图 2 所示的示意图。水平传送带以 1m/s 的速度顺时针匀速转动，在传送带左端每隔 0.5s 放上来一个边长为 0.2m 的正方体箱子，刚放上来时速度为零，机器人在传送带右端伸出一只手 A 静止等待并拦住箱子，箱子与手接触后立即静止，待三个箱子挨在一起后，机器人立即伸出另一只手 B，和手 A 一起将三个箱子搬离传送带。随后再伸出手 A 等待箱子，重复收集和搬运的工作。已知传送带长 10m，箱子与传送带间的动摩擦因数为 0.2，重力加速度 g 取10m/s2 ，不计空气阻力，则( )
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A ．箱子从放上到被搬离，与传送带间的摩擦力依次为滑动摩擦力、静摩擦力、滑动摩擦力
B ．机器人从手 A 接触箱子到手 B 接触箱子，用时 1s
C ．传送带上相邻的箱子（不包括 B 、A 之间的箱子）之间的最小间隙为 0.25m
D ．传送带上相邻的箱子之间的最大间隙为 0.3m
二、实验题（每空 2 分，共计 16 分）
11 ．某小组在“研究平抛运动特点”的实验中，分别使用了图甲和图乙的实验装置。
(1)如图甲所示，小锤水平打击弹性金属片，A 球水平抛出的同时 B 球自由下落。在不同的高度和打击力度时都发现两小球同时落地，则实验表明__________。
A ．平抛运动竖直方向是自由落体运动
B ．平抛运动水平方向是匀速直线运动
(2)图丙是图乙实验中小球从斜槽上不同位置由静止释放获得的两条轨迹，图线①所对应的小球在斜槽上释放的位置__________（选填“较低”或“较高”）。
(3)如图丁所示，实验小组记录了小球在运动过程中经过 A 、B 、C 三个位置，每个正方形小格的边长为 5.00cm ，g 取10m/s2 ，则该小球做平抛运动的初速度大小 v0 = ________m/s；B点的速度大小vB = ________m/s 小球的抛出点是否在O 点__________（选填“是”或“不是”）。
12 ．某实验小组在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验
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(1)在如甲图所示的方案中，下列操作步骤错误的是( )
A ．实验前要将两弹簧测力计进行调零
B ．读数时视线应正对弹簧测力计的刻度
C ．实验时力F1 和F2 的夹角越大越好
D ．两次实验中都要将橡皮条的结点从 E 点拉到 O 点的位置
(2)另一小组利用力传感器、轻绳、挂钟表盘等器材探究， 先将表盘竖直固定，再将 a 绳和 b绳一端分别与力传感器 A 和 B 相连，另一端共同系于 O 点，下端用细线挂一重物，并保持结点 O 始终处于表盘的圆心位置。如乙图所示， 当a 绳刚好位于表盘“11”的位置时，b 绳位于表盘“1”的位置稳定时，A 、B 传感器读数均为10N ；则重物的重力为______N。
(3)若该小组同学将 b 绳绕 O 点顺时针缓慢转动，a 绳始终保持不动，且整个过程结点 O 的位置不变，直到 b 绳转至表盘“4”位置处，此过程中传感器 B 示数的变化为( )
A ．一直减小 B ．一直增大 C ．先减小后增大 D ．先增大后减小
三、解答题（共计 38 分）
13．分拣机器人在快递行业的推广大大提高了工作效率。如图甲所示， 派件员在分拣处将包裹放在静止机器人的水平托盘上，机器人可将包裹送至指定投递口，停止运动后缓慢翻转托盘，当托盘倾角增大到 θ=37°时，包裹恰好开始下滑，如图乙所示。现机器人要把包裹从分拣处运至相距 L=45m 的投递口处，为了运输安全，包裹需与水平托盘保持相对静止。已知最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，重力加速度 g = 10m/s2 ， sin37° = 0.6 ， cos37° = 0.8 ，求：
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(1)包裹与托盘间的动摩擦因数 μ;
(2)机器人在运输包裹的过程中允许的最大加速度 a 的大小；
(3)若机器人运行的最大速度 vm = 3m/s ，则机器人从分拣处运行至投递口（恰好静止）所需
的最短时间 t。
14 ．如图 1 所示，竖直轻弹簧下端与地面上的物块 A 连接，上端与物块 B 连接，整个系统静止，弹簧的压缩量为x0 。给 B 施加一个竖直向下的压力，B 缓慢向下运动2x0 后又处于静
止状态，此时压力大小为 F，如图 2 所示。现撤去 F，B 向上运动，当速度为v0 时弹簧恰好恢复原长，此时立即对 B 施加一竖直向上的拉力，使 B 竖直向上做匀加速直线运动，加速度大小为 g （g 为重力加速度）。已知 A 、B 的质量均为 m ，弹簧始终在弹性限度内，不计空气阻力。
(1)求压力 F 的大小和撤去压力 F 的瞬间 B 的加速度大小；
(2)求小物块 A 恰好离开地面时 B 的速度大小 v；
(3)从开始施加竖直向上的拉力，到小物块 A 的加速度大小第一次为 g 的过程中，求竖直向上的拉力最大值F1 和最小值F2 。
15．强行超车是道路交通安全的极大隐患之一，如图是汽车超车过程的示意图，汽车甲和货车分别以 36km/h 和 57.6km/h 的速度在限速 90km/h 的路面上匀速行驶，其中甲车车身长
L1 = 5m 、货车车身长L2 = 8m ，某时刻货车在甲车前S = 3m 处，若此时甲车司机开始迅速加
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速从货车左侧超车，加速度大小为2m/s2 ，假定货车速度保持不变，不计车辆变道和转向的时间及车辆的宽度，求：
（1）甲车加速到最大速度所走的位移大小；
（2）甲车在不超速的前提下完成超车的最短时间（结果保留 2 位小数）；
（3）一般情况下，汽车时速超过限速不到 10%的，仅给予警告，不予扣分和罚款。若甲车开始超车时，看到道路正前方的乙车迎面驶来，此时二者车头相距 208m，乙车速度为
43.2km/h。甲车超车的整个过程中， 乙车速度始终保持不变，请通过计算分析，甲车在不被扣分和罚款的前提下，能否安全超车？若甲车不能安全超车，则乙车至少以多大的加速度减速才能使甲车安全超车？
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1 ．D
A ．无人机加速时受到重力和空气的升力作用，故 A 错误；
B ．无人机转弯时受到空气的力和重力的作用，故 B 错误；
C ．惯性只与质量有关，质量不变，惯性也不变，故 C 错误；
D ．无人机减速下降时，加速度向上，处于超重状态，故 D 正确。
故选 D。
2 ．B
A ．根据 v-t 图像的斜率等于加速度可知，甲车的加速度在某些时刻为零，故 A 错误；
B．在前 3s 内，甲车的速度比乙车的大，两者出发点相同，则甲车在乙车的前方，两者间距逐渐增大，所以在 t=3s 时，两车相距最远，故 B 正确；
C ．根据“面积”表示位移，可知 t=9s 时，两车不在同一位置，故 C 错误；
D．根据斜率表示加速度，斜率的正负表示加速度的方向，则知甲车在 t=6s 时的加速度与 t=9s时的加速度方向不同，故 D 错误。
故选 B。
3 ．C
对两个灯笼整体受力分析，构建矢量三角形如图所示:
有tan a
对下方灯笼受力分析，构建矢量三角形如图所示:
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有tan 又m1 > m2
联立可得
所以 β > a ，故 C 正确，ABD 错误。
故选 C。
4 ．C
AB．两物体加速度相等，根据x = at2 可知，运动过程中，a 、b 之间的间距不变，故 AB 错误；
CD ．由x = at2
可知物体a 通过A 点的时间为ta 物体b 通过A 点的时间为tb = -
则ta ∶tb = (-1） ∶（2 - ），故 C 正确，D 错误；
故选 C。
5 ．D
A ．tB ，则小船速度大小与水流速度大小之比为 = ，故 A 错误；
B ．如图所示
(
v
2
L
、
d
2
+
L
2
)tan θ = v1 = d ，sin θ = d ，
cos θ =
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此时过河时间t
则代入得水平位移 L > 2L即小船最终会航行到 C 点右侧，故 B 错误；
C ．如图所示
则 即sin a 则tC tB ，即 tC < 2tB
故 C 错误；
D ．如图所示
cos ，则 tan
离 A 点最近的距离为x2 = d tan 故 D 正确。
故选 D。
6 ．B
滑块刚放上去时，受到向前的滑动摩擦力，大小为 μmg ；
断电时滑块速度为v0 ，如果a ≤ μg ，则滑块与传送带将以相同的加速度减速，滑块受到静摩擦力，大小为 ma；
断电时滑块速度为v0 ，如果a > μg ，则传送带以加速度 a 减速，滑块只能以加速度μg 减速，滑块受到滑动摩擦力，大小为 μmg ，方向在断电时刻突然变为向后。
答案第 3 页，共 12 页
故选 B。
7 ．D
C ．不施加外力时，B 恰好能静止在地面上，受力情况如图甲所示
对B 进行分析，水平方向上有f = μFN = Nsinθ
对 A 、B 构成的整体进行分析，竖直方向上有FN = mAg + mBg对A 进行分析，竖直方向上有Ncosθ = mAg
解得f = 10N ，tan ，故 C 错误；
AB ．结合上述，A 对 B 的弹力 N 在水平方向分力为N sinθ = mAgtan mAg B 与地面之间最大静摩擦为μFN = μ (mAg + mBg )
由于不施加外力时，B 恰好能静止在地面上，则有 = N sin mAg
可知，若只减小B 的质量，或只增大A 的质量，A 对 B 的弹力 N 在水平方向分力均将大于B与地面之间最大静摩擦，表明B 与地面之间都会出现滑动，故 AB 错误；
D ．B 向左运动时，二者的速度关系如图乙所示
则有vA cos θ = vBsin θ
可得vA vB ，故 D 正确。故选 D。
答案第 4 页，共 12 页
8 ．CD
A ．A 、B 紧挨在一起但 A 、B 之间无压力，对 A 根据受力平衡可得mAg = kx解得弹簧压缩量为x m ，故 A 错误；
BC ．细线剪断瞬间，弹簧弹力不变，对 A 、B 整体，由牛顿第二定律得
mBg + mAg - kx = (mA + mB )a
解得 A 、B 的瞬时加速度为a = 6m/s2 ，故 B 错误，C 正确；
D ．对物体 A，由牛顿第二定律得NB + mAg - kx = mAa
解得物体 B 对物体 A 的压力为NB = 12N ，故 D 正确。
故选 CD。
9 ．AC
A ．若石块恰能落到 O 点，则l cos 30o = v0t ，l sin 30o gt2
可得 t=2s ，v0 = 10m/s
若 v0 ≥ 103m / s，则石块一定会落在水面上，即平抛运动的时间一定为 2s，选项 A 正确；
B ．若 v0 = 10m / s，则根据tan 30o 可得石块平抛运动的时间为 t s
选项 B 错误；
C ．若石块落到斜面上，则石块落到斜面上时速度方向与斜面的夹角
即 α 角为定值，与 v 无关，选项C 正确；
D ．若石块能落入水中，落水时速度方向与水平面的夹角tan 则 v 越大，速度方向与水平面的夹角越小，选项 D 错误。
故选 AC。
10 ．C
A ．箱子从放上传送带，开始时速度小于传送带的速度，滑块受到水平向右的滑动
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摩擦力，待箱子与传送带速度相等后，箱子与传送带无相对运动，箱子不受摩擦力，待箱子运动到最右端，机器人用手拦住箱子，此时箱子静止，传送带匀速转动，故其受到传送带向右的滑动摩擦力，故箱子与传送带间的摩擦力依次为开始时受到滑动摩擦力、中间过程不受摩擦力、最后受到向右的滑动摩擦力，故 A 错误；
B ．对第一个箱子放上传送带，根据牛顿第二定律 μmg = ma解得a = μg = 2m/s2
传送带加速到与传送带共速，根据运动学公式v = at at2
解得t1 = 0.5s, x1 = 0.25m
箱子在传送带上匀速运动的时间满足L - x1 - d = vt2
解得t2 = 9.55s
第二个箱子、带三个在传送带上加速时间与第一个相同，第二个匀速运动的时间
L - x1 - 2d = vt3
解得t2 = 9.35s
第三个在传送带上运动的时间L - x1 - 3d = vt4
解得t4 = 9.15s
故第一个到达最右端的时间为t5 = t1 + t2 = 10.05s
第三个运动到最右端的时间为t6 = t1 + t4 + 2× 0.5 = 10.65s
而第一个和第三个放在传送带的时间间隔为 1s,故机器人从手 A 接触箱子到手 B 接触箱子，
用时 0.6s 故 B 错误；
C ．据前分析，第二个箱子放在传送带上后，第一个刚好做匀速直线运动，后面的 0.5s，两箱子与加速追匀速，两者距离增大，故第二个刚放上传送带后两者距离最小，为 0.25m,故 C正确；
D ．据前分析，当第二个箱子速度等于传送带速度时，两箱子距离最大，第二个箱子加速时间为 0.5s，位移为 x1 = 0.25m ，该段时间内弟一个箱子的位移为x2 = vt1 = 0.5m
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故两者最大距离为d = x1 + x2 - x1 = 0.5m
故 D 错误；
故选 C。
11 ．(1)A
(2)较高
(3) 1.5 2.5 不是
（1）在甲图所示的实验中，A 球平抛，B 球自由下落，同时落地，说明平抛运动竖直方向是自由落体运动。
故选 A。
（2）两条平抛的轨迹，取相同的竖直高度，根据hgt2
可知平抛的时间相同，在水平方向上有x = v0t
图线①的水平位移长，其初速度较大，需要从较高的位置滚下，才能获得较大初速度。
（3）[1]由题知，每个正方形小格的边长为 L=5.00cm，由图丁，可知 A 、B 的竖直位移为3L ，B 、C 的竖直位移为 5L，在竖直方向有5L - 3L = gT2
解得T = 0.1s
又 A 、B 与 B 、C 的水平位移都为3L ，则有3L = v0T
解得v0 = 1.5m / s
[2]小球在 B 点的竖直分速度大小为vy m / s则小球在 B 点的速度大小为vB m / s
[3]根据平抛运动规律，可得小球从抛出点到 B 点的时间为
小球从抛出点到 B 点的水平位移为x = v0t = 0.3m = 30cm = 6L而由图丁可知O 点到 B 点的水平距离为5L < x
可知小球并没有经过O 点，则O 点不是小球做平抛运动的抛出点。
12 ．(1)C
(2) 10
(3)C
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（1）A ．为了测量结果准确，实验前要将两弹簧测力计进行调零，故 A 正确；
B ．为了读数准确，读数时视线应正对弹簧测力计的刻度，故 B 正确；
C ．实验时力为了减小测量误差，F1 和F2 的夹角尽量大些，但不是越大越好，故 C 错误；
D ．为了保证橡皮条的伸长量相同，产生相同的作用效果，则两次实验中都要将橡皮条的结点从 E 点拉到 O 点的位置，故 D 正确。
本题选择错误的，故选 C。
（2）根据几何关系可知 a 绳、b 绳之间夹角为 60°,由平衡条件得重物的重力为
（3）整个过程结点 O 的位置不变，则两橡皮条拉力的合力不变，根据题意作出三个力的动态三角形图形如图所示
将 b 绳绕 O 点顺时针缓慢转动，a 绳始终保持不动，整个过程结点 O 的位置不变，直到 b绳转至表盘“4”位置处，此过程中传感器 B 示数的变化为先减小后增大。
故选 C。
13 ．(1)0.75
(2) 7.5m / s2
(3)15.4s
（1）当托盘倾角增大到 θ=37°时，包裹恰好开始下滑，根据平衡条件有mgsinθ = μmgcosθ
解得 μ = 0.75
（2）当包裹与水平托盘间的摩擦力达到最大静摩擦力时，加速度最大，根据牛顿第二定律有 μmg = ma
解得a = 7.5m / s2
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（3）当机器人先以最大加速度做匀加速直线运动，加速至最大速度，然后做匀速直线运动，最后以最大加速度做匀减速直线运动至零时，机器人从分拣处运行至投递口所需时间最短。匀加速直线运动阶段有x
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利用逆向思维，匀减速直线运动阶段有匀速运动的时间t 解得t = t1 + t2 + t3 = 15.4s
14 ．(1)2mg ，2g
（1）设弹簧的劲度系数为 k，题图 1 中由平衡条件可知
mg = kx0
题图 2 中，根据平衡条件，对 B 有
F + mg = 3kx0
解得
F = 2mg
撤去压力 F 的瞬间，设 B 加速度大小为 a，由牛顿第二定律有
3kx0 - mg = ma
解得
a = 2g
（2）小物块 A 恰好离开地面时，弹簧的伸长量为x0 ，弹簧弹力等于物块 A 的重力
mg = kx0
对 B 有
解得
（3）当弹簧处于原长时拉力最小，对 B 有
解得
Fmg
当小物块 A 的加速度为 g 时，拉力最大，根据牛顿第二定律，对 A 有
对 B 有
解得
15 ．（1）131.25m；（2）8.03s；（3）不能安全超车，1m / s2 （1）汽车甲、货车的初速度与限速数据分别为
v甲0 = 36km/h = 10m / s ，v货0 = 57.6km/h = 16m / s ，vm = 90km/h = 25m/s甲车加速到最大速度过程，根据速度与位移的关系式有
v - v0 = 2ax1
解得
x1 = 131.25m
（2）甲车加速到最大速度过程，根据速度公式有
vm = v甲0 + at1
解得
t1 = 7.5s
此时间内货车的位移
x2 = v货0t1 = 120m
由于
x2 + L1 + L2 + S > x1
表明甲在加速过程没有完成超车，之后匀速过程有
答案第 10 页，共 12 页
x3 = vmt2 ，x4 = v货0t2若恰好超车，则有
x1 + x3 = L1 + L2 + S + x2 + x4甲车在不超速的前提下完成超车的最短时间
t = t1 + t2
解得
t ≈ 8.03s
（3）汽车时速超过限速不到 10%的，仅给予警告，则有
vm1 = (1+10%)vm = 27.5m / s
甲车加速到vm1 过程，根据速度公式有
vm1 = v甲0 + at3
解得
t3 = 8.75s
此时间内甲与货车的位移分布为
由于
x6 + L1 + L2 + S < x5
表明甲能够超车，若恰好超车，则有
1 2
x7 = v甲0t4 + 2 at4 = L1 + L2 + S + v货0t4
解得
t4 = 8s ，x7 = 144m
此时间内乙车的位移
x8 = v乙0t4其中
v乙0 = 43.2km/h = 12m / s
答案第 11 页，共 12 页
解得
x8 = 96m
令 x0=208m，由于
x7 + x8 = 240m > x0
表明甲车在不被扣分和罚款的前提下，不能安全超车，若甲车能够安全超车，需要乙减速，当乙车加速度最小时有
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x7 + x9 = x0
解得
amin = 1m / s2