2019高中物理 第二章 探究勻變速直線運(yùn)動規(guī)律 課時(shí)訓(xùn)練10 勻變速直線運(yùn)動與汽車行駛安全 粵教版必修1.docx

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課時(shí)訓(xùn)練10　勻變速直線運(yùn)動與汽車行駛安全 基礎(chǔ)夯實(shí) 1.一輛沿直線勻加速行駛的汽車,經(jīng)過路旁的兩根電線桿共用5 s時(shí)間,汽車的加速度為2 m/s2,它經(jīng)過第二根電線桿時(shí)的速度是15 m/s,則汽車經(jīng)過第一根電線桿的速度為(　　) A.2 m/s B.10 m/s C.2.5 m/s D.5 m/s 答案D 解析由vt=v0+at知,v0=vt-at=15 m/s-25 m/s=5 m/s,D正確. 2.右圖是A、B兩個(gè)物體由同一地點(diǎn)沿相同方向做直線運(yùn)動的圖象,則(　　) A.A出發(fā)時(shí)間比B早5 s B.第15 s末A、B速度相等 C.前15 s內(nèi)A的位移比B的位移大50 m D.第20 s末A、B位移之差為25 m 答案D 解析由題圖可知,B物體比A物體早5 s出發(fā),故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;10 s末A、B速度相等,故選項(xiàng)B錯(cuò)誤;由于位移的數(shù)值等于圖線與時(shí)間軸圍成的“面積”,所以前15 s內(nèi)B物體的位移為150 m,A物體的位移是100 m,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤;將圖線延長可得,前20 s內(nèi)A物體的位移為225 m,B物體的位移為200 m,故選項(xiàng)D正確. 3.右圖為A、B兩運(yùn)動物體的位移圖象,下列說法不正確的是 (　　) A.兩物體開始時(shí)相距100 m,同時(shí)相向運(yùn)動 B.B物體做勻速直線運(yùn)動,速度大小為5 m/s C.A、B兩物體運(yùn)動8 s時(shí),在距A的出發(fā)點(diǎn)60 m處相遇 D.A物體在運(yùn)動中停了6 s 答案D 解析A、B兩物體相距100 m,同時(shí)開始相向運(yùn)動.兩圖線交點(diǎn)指明兩物體8 s時(shí)在距A出發(fā)點(diǎn)60 m處相遇.B物體向O點(diǎn)方向運(yùn)動速度大小v=st=100-608 m/s=5 m/s.A物體先做勻速直線運(yùn)動,從2 s末到6 s中間停了4 s,然后又做勻速直線運(yùn)動. 4.一輛汽車以12 m/s的速度行駛,遇到緊急情況,司機(jī)采取制動措施,使汽車做勻減速直線運(yùn)動,若制動后汽車加速度的大小為6 m/s2,則(　　) A.經(jīng)3 s,汽車的速度大小為6 m/s B.經(jīng)3 s,汽車的位移大小為9 m C.經(jīng)3 s,汽車的速度大小為2 m/s D.經(jīng)3 s,汽車的位移大小為12 m 答案D 解析汽車剎車時(shí)間為t=vt-v0a=2 s,經(jīng)3 s速度為零.3 s內(nèi)位移為s=vt2-v022a=12 m,故D選項(xiàng)正確. 5.汽車從A點(diǎn)由靜止開始沿直線AB做勻加速直線運(yùn)動,第4 s末通過C點(diǎn)時(shí)關(guān)閉發(fā)動機(jī),做勻減速直線運(yùn)動,再經(jīng)過6 s到達(dá)B點(diǎn)時(shí)停止.已知AB長30 m,則下列說法錯(cuò)誤的是(　　) A.通過C點(diǎn)時(shí)的速度大小為3 m/s B.通過C點(diǎn)時(shí)的速度大小為6 m/s C.通過AC段的位移為12 m D.汽車在AC、CB兩段的平均速度大小相同 答案A 解析設(shè)汽車通過C點(diǎn)時(shí)的速度為v,根據(jù)s=vt=v0+v2t得sAC=vt12,sCB=vt22,由sAB=sAC+sCB=v2(t1+t2)=30 m,得汽車通過C點(diǎn)時(shí)的速度為v=6 m/s,選項(xiàng)B正確,A錯(cuò)誤;sAC=vt12=12 m,sCB=vt22=18 m,選項(xiàng)C正確;由v=st=124 m/s=186 m/s=3 m/s,知汽車在AC與CB兩段的平均速度大小相同,選項(xiàng)D正確. 6.汽車甲沿著平直公路以速度v0做勻速直線運(yùn)動.當(dāng)它路過某處的同時(shí),該處有一輛汽車乙開始做初速度為零的勻加速運(yùn)動去追趕甲車,根據(jù)上述的已知條件(　　) A.可求出乙車追上甲車時(shí)乙車的速度 B.可求出乙車追上甲車時(shí)乙車所走的路程 C.可求出乙車從開始啟動到追上甲車時(shí)所用的時(shí)間 D.不能求出上述三者中的任何一個(gè) 答案A 解析從甲路過某處開始,甲做勻速直線運(yùn)動,乙做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動. 甲車所走路程和速度跟時(shí)間t的關(guān)系是 s甲=v0t,v甲=v0 乙車所走路程和速度跟時(shí)間t的關(guān)系是 s乙=12at2,v乙=at 當(dāng)s乙=s甲時(shí),由以上各式可得v乙=2v0 由于乙的加速度a的大小未知,故無法求出乙車追上甲車時(shí)所用的時(shí)間和乙車所走的路程.故只有選項(xiàng)A正確. 7.(多選)汽車以10 m/s的速度開始剎車,剎車中加速度大小為2 m/s2.關(guān)于汽車的運(yùn)動情況,下列說法正確的是(　　) A.剎車后6 s末的速度為2 m/s B.剎車后6 s內(nèi)的位移為25 m C.剎車中整個(gè)位移中點(diǎn)的速度為7.1 m/s D.停止前第3 s、第2 s、最后1 s的位移之比為1∶3∶5 答案BC 解析汽車做勻減速運(yùn)動,取初速度方向?yàn)檎较?則a=-2 m/s2,所以汽車速度減為0所用時(shí)間t=0-v0a=102 s=5 s,則汽車在6 s末的速度為0,A項(xiàng)錯(cuò)誤;剎車后6 s內(nèi)的位移即是5 s內(nèi)的位移s=v0t+12at2=[105+12(-2)52] m=25 m,B項(xiàng)正確;因?yàn)閟2=v0t1+12at12,vs2=v0+at1得vs2=52 m/s=7.1 m/s,C項(xiàng)正確;某一方向的勻減速運(yùn)動可以看做反方向的勻加速運(yùn)動,可知D項(xiàng)之比應(yīng)為5∶3∶1,D項(xiàng)錯(cuò)誤. 8.(多選)t=0時(shí),甲、乙兩汽車從相距70 km的兩地開始相向行駛,它們的v-t圖象如圖所示.忽略汽車掉頭所需時(shí)間.下列對汽車運(yùn)動狀況的描述正確的是(　　) A.在第1小時(shí)末,乙車改變運(yùn)動方向 B.在第2小時(shí)末,甲、乙兩車相距10 km C.在前4小時(shí)內(nèi),乙車運(yùn)動加速度的大小總比甲車的大 D.在第4小時(shí)末,甲、乙兩車相遇 答案BC 解析前2小時(shí)內(nèi)乙車一直沒改變運(yùn)動方向,前2小時(shí)內(nèi)甲、乙兩車位移大小都為30 km,但相向而行,所以第2小時(shí)末甲、乙相距s=(70-60) km=10 km,由于乙的斜率總比甲的大,所以前4小時(shí)內(nèi),乙車運(yùn)動加速度大小總比甲車的大.第4小時(shí)末甲、乙速度相等但未相遇. 能力提升 9.(多選)汽車在高速公路上行駛,車速超過100 km/h時(shí),應(yīng)當(dāng)與同車道前車保持100 m以上的距離.從駕駛員看見某一情況到采取制動動作的時(shí)間里,汽車仍要通過一段距離(稱為反應(yīng)距離);從采取制動動作到車完全停止的時(shí)間里,汽車又要通過一段距離(稱為制動距離),下表給出了汽車在不同速度下的反應(yīng)距離和制動距離的部分?jǐn)?shù)據(jù).如果駕駛員的反應(yīng)時(shí)間一定,路面情況相同. 速度/(ms-1) 反應(yīng)距離/m 制動距離/m 10 15 25 14 X Y 分析上表可知,下列說法正確的是(　　) A.駕駛員的反應(yīng)時(shí)間為1.5 s B.汽車制動的加速度大小為3 m/s2 C.表中Y為49 D.表中X為32 答案AC 解析在反應(yīng)時(shí)間內(nèi)汽車做勻速運(yùn)動,第一組數(shù)據(jù)中的速度是10 m/s,反應(yīng)距離為15 m,所以反應(yīng)時(shí)間為t=xv=1.5 s,選項(xiàng)A正確;因反應(yīng)時(shí)間一定,所以當(dāng)汽車速度為14 m/s時(shí),X=141.5 m=21 m,選項(xiàng)D錯(cuò)誤;制動后汽車做勻減速直線運(yùn)動,路面情況相同,兩次的加速度也相同,根據(jù)0-v02=2ax可知,汽車制動的加速度a=-2 m/s2,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;當(dāng)汽車的速度為14 m/s時(shí),Y=-1422(-2) m=49 m,選項(xiàng)C正確. 10.(多選)如圖所示,完全相同的三塊木塊并排固定在水平面上,一顆子彈以速度v水平射入,若子彈在木塊中做勻減速直線運(yùn)動,且穿過第三塊木塊后子彈的速度恰好為0,則子彈依次射入每塊木塊時(shí)的速度之比和穿過每塊木塊所用的時(shí)間之比分別是(　　) A.v1∶v2∶v3=3∶2∶1 B.v1∶v2∶v3=3∶2∶1 C.t1∶t2∶t3=1∶2∶3 D.t1∶t2∶t3=(3-2)∶(2-1)∶1 答案BD 解析設(shè)子彈射入第三塊木塊時(shí)、射入第二塊木塊時(shí)、射入第一塊木塊時(shí)的速度分別為v3、v2、v1,用運(yùn)動的可逆等效進(jìn)行分析,子彈向左做勻加速直線運(yùn)動,初速度為零,設(shè)每塊木塊長為L,則v32=2aL,v22=2a2L,v12=2a3L,則v1∶v2∶v3=3∶2∶1,選項(xiàng)B正確,A錯(cuò)誤;由v3=at3,v2=a(t2+t3),v1=a(t1+t2+t3),三式聯(lián)立得t1∶t2∶t3=(3-2)∶(2-1)∶1,選項(xiàng) D正確,選項(xiàng)C錯(cuò)誤. 11.(多選)(2016全國Ⅰ)甲、乙兩車在平直公路上同向行駛,其v-t圖象如圖所示.已知兩車在t=3 s時(shí)并排行駛,則(　　) A.在t=1 s時(shí),甲車在乙車后 B.在t=0時(shí),甲車在乙車前7.5 m C.兩車另一次并排行駛的時(shí)刻是t=2 s D.甲、乙車兩次并排行駛的位置之間沿公路方向的距離為40 m 答案BD 解析v-t圖象中圖線與t軸之間包圍的面積為相應(yīng)時(shí)間內(nèi)位移的大小,根據(jù)題意分析可知,t=0時(shí),甲車在乙車的前面,兩車的距離為圖中甲、乙圖線與t軸之間的面積的差,即s0=(10+25)32 m-3032 m=7.5 m,選項(xiàng)B正確;1~3 s兩車行駛距離相等,所以在t=1 s時(shí)兩車并排行駛,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;t=2 s時(shí)乙車在前甲車在后,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;從t=1 s到t=3 s,甲車(乙車)行駛的距離為40 m(v-t圖象面積),選項(xiàng)D正確. 12.正以v=30 m/s的速度運(yùn)行著的列車,接到前方小站的請求,在該站?？? min,接一個(gè)重癥病人上車.司機(jī)決定,以加速度a1=-0.6 m/s2做勻減速運(yùn)動到小站,停車1 min后以a2=1.0 m/s2勻加速啟動,恢復(fù)到原來的速度后再勻速行駛.試問:由于臨時(shí)停車,共耽誤了多長時(shí)間? 答案100 s 解析對勻減速停車過程,所用時(shí)間t1=0-va1=50 s. 對勻加速啟動過程,所用時(shí)間t2=v-0a2=30 s. 從開始制動到恢復(fù)原速運(yùn)行,共用時(shí)間t=t1+t2+60 s=140 s. 制動過程,列車運(yùn)行路程s1=-v22a1=750 m. 啟動過程,列車運(yùn)行路程s2=v22a2=450 m. 若列車以速度v勻速通過s1+s2路程所用的時(shí)間t=s1+s2v=40 s. 可見,因臨時(shí)停車共耽誤的時(shí)間Δt=t-t=100 s. 13.某一長直的賽道上有一輛賽車,其前方Δx=200 m處有一安全車正以v0=10 m/s的速度勻速前進(jìn),這時(shí)賽車從靜止出發(fā)以a=2 m/s2的加速度追趕.試求: (1)賽車追上安全車之前,從開始運(yùn)動起經(jīng)過多長時(shí)間與安全車相距最遠(yuǎn)?最遠(yuǎn)距離為多少? (2)賽車經(jīng)過多長時(shí)間追上安全車? (3)當(dāng)賽車剛追上安全車時(shí),賽車手立即剎車,使賽車以4 m/s2的加速度做勻減速直線運(yùn)動,問兩車再經(jīng)過多長時(shí)間第二次相遇?(設(shè)賽車可以從安全車旁經(jīng)過而不發(fā)生碰撞) 答案(1)5 s　225 m　(2)20 s　(3)20 s 解析(1)當(dāng)兩車速度相等時(shí)相距最遠(yuǎn), 對賽車v0=at1 解得t1=5 s 此過程中賽車位移x1=12at12=12252 m=25 m 安全車位移x2=v0t1=105 m=50 m 兩車之間距離x=x2+Δx-x1=50 m+200 m-25 m=225 m. (2)設(shè)賽車經(jīng)過時(shí)間t2追上安全車,則有 12at22-Δx=v0t2 解得t2=20 s. (3)第一次相遇時(shí)賽車的速度 v=at2=220 m/s=40 m/s 設(shè)從第一次相遇起再經(jīng)過時(shí)間t0兩車再次相遇,則 vt0+12at02=v0t0 解得t0=15 s 但賽車速度從40 m/s減為0只需10 s,所以兩車第二次相遇時(shí)賽車是靜止的,設(shè)兩車第二次相遇的時(shí)間為t,則有v22a=v0t 解得t=20 s.