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

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1、課時訓(xùn)練10　勻變速直線運動與汽車行駛安全 基礎(chǔ)夯實 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時間,汽車的加速度為2 m/s2,它經(jīng)過第二根電線桿時的速度是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-2×5 m/s=5 m/s,D正確. 2.右圖是A、B兩個物體由同一地點沿相同方向做直線運動的圖象,則(　　) A.A出發(fā)時間比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5

2、0 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A錯誤;10 s末A、B速度相等,故選項B錯誤;由于位移的數(shù)值等于圖線與時間軸圍成的“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C錯誤;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D正確. 3.右圖為A、B兩運動物體的位移圖象,下列說法不正確的是(　　) A.兩物體開始時相距100 m,同時相向運動 B.B物體做勻速直線運動,速度大小為5 m/s C.A、B兩物體運動8 s時,在距A的出發(fā)

3、點60 m處相遇 D.A物體在運動中停了6 s 答案D 解析A、B兩物體相距100 m,同時開始相向運動.兩圖線交點指明兩物體8 s時在距A出發(fā)點60 m處相遇.B物體向O點方向運動速度大小v=st=100-608 m/s=5 m/s.A物體先做勻速直線運動,從2 s末到6 s中間停了4 s,然后又做勻速直線運動. 4.一輛汽車以12 m/s的速度行駛,遇到緊急情況,司機采取制動措施,使汽車做勻減速直線運動,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

4、 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選項正確. 5.汽車從A點由靜止開始沿直線AB做勻加速直線運動,第4 s末通過C點時關(guān)閉發(fā)動機,做勻減速直線運動,再經(jīng)過6 s到達(dá)B點時停止.已知AB長30 m,則下列說法錯誤的是(　　) A.通過C點時的速度大小為3 m/s B.通過C點時的速度大小為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點時的速度為v,根據(jù)s=vt=v0+v2t得sAC=

5、vt12,sCB=vt22,由sAB=sAC+sCB=v2(t1+t2)=30 m,得汽車通過C點時的速度為v=6 m/s,選項B正確,A錯誤;sAC=vt12=12 m,sCB=vt22=18 m,選項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D正確. 6.汽車甲沿著平直公路以速度v0做勻速直線運動.當(dāng)它路過某處的同時,該處有一輛汽車乙開始做初速度為零的勻加速運動去追趕甲車,根據(jù)上述的已知條件(　　) A.可求出乙車追上甲車時乙車的速度 B.可求出乙車追上甲車時乙車所走的路程 C.可求出乙車從開始啟動到追上甲車時所用

6、的時間 D.不能求出上述三者中的任何一個 答案A 解析從甲路過某處開始,甲做勻速直線運動,乙做初速度為零的勻加速直線運動. 甲車所走路程和速度跟時間t的關(guān)系是 s甲=v0t,v甲=v0 乙車所走路程和速度跟時間t的關(guān)系是 s乙=12at2,v乙=at 當(dāng)s乙=s甲時,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所用的時間和乙車所走的路程.故只有選項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)

7、的位移為25 m C.剎車中整個位移中點的速度為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動,取初速度方向為正方向,則a=-2 m/s2,所以汽車速度減為0所用時間t=0-v0a=102 s=5 s,則汽車在6 s末的速度為0,A項錯誤;剎車后6 s內(nèi)的位移即是5 s內(nèi)的位移s=v0t+12at2=[10×5+12×(-2)×52] m=25 m,B項正確;因為s2=v0t1+12at12,vs2=v0+at1得vs2=52 m/s=7.1 m/s,C項正確;某一方向的勻減速運動可以看做反方向的勻加速運動,可知D項之比應(yīng)

8、為5∶3∶1,D項錯誤. 8.(多選)t=0時,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間.下列對汽車運動狀況的描述正確的是(　　) A.在第1小時末,乙車改變運動方向 B.在第2小時末,甲、乙兩車相距10 km C.在前4小時內(nèi),乙車運動加速度的大小總比甲車的大 D.在第4小時末,甲、乙兩車相遇 答案BC 解析前2小時內(nèi)乙車一直沒改變運動方向,前2小時內(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小時內(nèi),乙車運動加速度大小總比甲

9、車的大.第4小時末甲、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,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)時間一定,路面情況相同. 速度/(m·s-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)時間為1.5 s

10、 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)時間內(nèi)汽車做勻速運動,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)時間為t=xv=1.5 s,選項A正確;因反應(yīng)時間一定,所以當(dāng)汽車速度為14 m/s時,X=14×1.5 m=21 m,選項D錯誤;制動后汽車做勻減速直線運動,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B錯誤;當(dāng)汽車的速度為14 m/s時,Y=-1422×(-2) m=49 m,選項C正確. 10.(多選)如圖所示,完全相同的三塊木塊并排固定在

11、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的速度之比和穿過每塊木塊所用的時間之比分別是(　　) 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、射入第二塊木塊時、射入第一塊木塊時的速度分別為v3、v2、v1,用運動的可逆等效進(jìn)行分析,子彈向左做勻加速直線運動,初速度為零,設(shè)每塊木塊長為L,則v32=2a·L,v22=2a·2L,v12=2a·3L,則v

12、1∶v2∶v3=3∶2∶1,選項B正確,A錯誤;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 D正確,選項C錯誤. 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時并排行駛,則(　　) A.在t=1 s時,甲車在乙車后 B.在t=0時,甲車在乙車前7.5 m C.兩車另一次并排行駛的時刻是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)時間內(nèi)位移的大小

13、,根據(jù)題意分析可知,t=0時,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-30×32 m=7.5 m,選項B正確;1~3 s兩車行駛距離相等,所以在t=1 s時兩車并排行駛,選項A錯誤;t=2 s時乙車在前甲車在后,選項C錯誤;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D正確. 12.正以v=30 m/s的速度運行著的列車,接到前方小站的請求,在該站?？? min,接一個重癥病人上車.司機決定,以加速度a1=-0.6 m/s2做勻減速運動到小站,停車1 min后以a2=1.0 m/s2勻加速啟

14、動,恢復(fù)到原來的速度后再勻速行駛.試問:由于臨時停車,共耽誤了多長時間? 答案100 s 解析對勻減速停車過程,所用時間t1=0-va1=50 s. 對勻加速啟動過程,所用時間t2=v-0a2=30 s. 從開始制動到恢復(fù)原速運行,共用時間t=t1+t2+60 s=140 s. 制動過程,列車運行路程s1=-v22a1=750 m. 啟動過程,列車運行路程s2=v22a2=450 m. 若列車以速度v勻速通過s1+s2路程所用的時間t'=s1+s2v=40 s. 可見,因臨時停車共耽誤的時間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

15、處有一安全車正以v0=10 m/s的速度勻速前進(jìn),這時賽車從靜止出發(fā)以a=2 m/s2的加速度追趕.試求: (1)賽車追上安全車之前,從開始運動起經(jīng)過多長時間與安全車相距最遠(yuǎn)?最遠(yuǎn)距離為多少? (2)賽車經(jīng)過多長時間追上安全車? (3)當(dāng)賽車剛追上安全車時,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動,問兩車再經(jīng)過多長時間第二次相遇?(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=12×2×52

16、m=25 m 安全車位移x2=v0t1=10×5 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)過時間t2追上安全車,則有 12at22-Δx=v0t2 解得t2=20 s. (3)第一次相遇時賽車的速度 v=at2=2×20 m/s=40 m/s 設(shè)從第一次相遇起再經(jīng)過時間t0兩車再次相遇,則 vt0+12a't02=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賽車是靜止的,設(shè)兩車第二次相遇的時間為t,則有v22a'=v0t 解得t=20 s. 7