云计班班通-资源-【基础知识篇】2013-2014学年高中物理粤教版必修一同步练测：第二章第四节匀变速直线运动与汽车行驶安全

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【基础知识篇】2013-2014学年高中物理粤教版必修一同步练测：第二章第四节匀变速直线运动与汽车行驶安全

上传时间: 2014-08-17

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第四节匀变速直线运动与汽车行驶安全

建议用时

实际用时

满分

实际得分

45分钟

100分

一、选择题（本题包括10小题，每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分，共40分）

1．如图1所示，一辆正以8 m/s速度沿直线行驶的汽车，突然以1 m/s2的加速度加速行驶，则汽车行驶了18 m时的速度为（）　　?

A．8 m/s　B．12 m/s　C．10 m/s　D．14 m/s　

2．汽车的加速性能是反映汽车性能的重要指标．速度变化得越快，表明它的加速性能越好．如图2为研究甲、乙、丙三辆汽车加速性能得到的图象，根据图象可以判定（）　

A．甲车的加速性能最好

B．乙比甲的加速性能好

C．丙比乙的加速性能好

D．乙、丙两车的加速性能相同

3．（2011·镇江模拟）测速仪安装有超声波发射和接收装置，如图3所示，为测速仪，为汽车，两者相距335 m，某时刻发出超

声波，同时由静止开始做匀加速直线运动．当接收到反射回来的超声波信号时，相距

355 m，已知声速为340 m/s，则汽车的加速度大小为?( )?

A．20 m/s2　　　B．10 m/s2

C．5 m/s2 D．无法确定

4．汽车进行刹车试验，若速率从8 m/s匀减速至零，需用时间1 s，按规定速率为8 m/s的汽车刹车后滑行路程不得超过5.9 m，那么上述刹车试验的滑行路程是否符合规定( )

A．滑行路程为8 m，符合规定

B．滑行路程为8 m，不符合规定

C．滑行路程为4 m，符合规定

D．滑行路程为4 m，不符合规定

5．t＝0时，甲、乙两汽车从相距70 km的两地开始相向行驶，它们的图象如图4所示．忽略汽车掉头所需时间．下列对汽车运动状况的描述正确的是（）

A．在第1小时末，乙车

改变运动方向

B．在第2小时末，甲、乙两车相距10 km

C．在前4小时内，乙车运动的加速度的大小总

比甲车的大

D．在第4小时末，甲、乙两车相遇

6．（2011·阳江期末）星级快车出站时能在150 s内匀加速到180 km/h，然后正常行驶．某次因意外列车以加速时的加速度大小将车速减至

108 km/h.以初速度方向为正方向，则下列说法错误的是（）　　

A．列车加速时的加速度大小为 m/s2

B．列车减速时，若运用v＝v0＋at计算瞬时速度，

其中＝－ m/s2

C．若用图象描述列车的运动，减速时的图

线在时间轴的下方

D．列车由静止加速，1分钟内，速度可达20 m/s

7．汽车以20 m/s的速度做匀速直线运动，刹车后的加速度为5 m/s2，那么开始刹车后2 s与开始刹车后6 s汽车通过的位移之比为( )

A．1∶1　　B．3∶1　　C．3∶4　　D．4∶3

8．甲、乙两辆汽车在平直的公路上沿同一方向做直线运动，t＝0时刻同时经过公路旁的同一个路标．在描述两车运动的图中?如图5所示?，直线a、b分别描述了甲、乙两车在0～20 s的运动情况．关于两车之间的位置关系，下列说法正确的是（）　　?

A．在0～10 s内两车逐渐靠近

B．在10 s～20 s内两车逐渐远离

C．在5 s～15 s内两车的位移相等

D．在＝10 s时两车在公路上相遇

9．两车在两条平行的直车道上同方向行驶，它们的图象如图6所示．在＝0时刻，两车间距离为；＝5 s的时刻它们第一次相遇．关于两车之间的关系，下列说法正确的是( )?

A．＝15 s的时刻两车第二次相遇

B．＝20 s的时刻两车第二次相遇

C．在5 s～15 s时间内，先是车在前，而后是

车在前

D．在10 s～15 s时间内，两车间距离逐渐变大

10．甲、乙两辆汽车，初速度相同，制动后做匀减速直线运动．甲在3 s内前进18 m停止，乙在制动后1.5 s停止，则乙前进的距离为( )

A．9 m　　B．18 m　　C．36 m　　D．72 m

二、填空题（本题共2小题，每题8分，共16分，请将正确的答案填到横线上）

11. 安全距离包含________和________两个部分.

12. 刹车距离是指驾驶员采取制动措施到车停下来所行驶的距离，在制定交通安全距离中的刹车距离时，是按照刹车后车做匀减速行驶计算的．由v＝2as得s＝，可知刹车距离由_____和____决定，而刹车的最大加速度由_____和_____决定．

三、计算题（本题共4题，共44分，答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）

13.（10分）汽车以10 m/s的速度在平直公路上匀速行驶，刹车后经2 s速度变为6 m/s，求：

(1)刹车后2 s内前进的距离及刹车过程中的加速度大小；

(2)刹车后前进9 m所用的时间；

(3)刹车后8 s内前进的距离．

14．（10分）高速公路给人们出行带来了方便，但是因为在高速公路上行驶的车辆速度大，雾天往往出现十几辆车追尾连续相撞的车祸．汽车在沪宁高速公路上正常行驶的速率为120 km/h，汽车刹车产生的最大加速度为8 m/s2，大雾天关闭高速公路．如果某天有薄雾，能见度约为37 m，为安全行驶，避免追尾连续相撞，汽车行驶速度应作何限制？(设司机反应时间为0.6 s)

15.（12分）在高速公路上，有时会发生“追尾”事故——后面的汽车撞上前面的汽车．请分析一下，造成“追尾”事故的原因有哪些？我国高速公路的最高车速限制为120 km/h.设某人驾车正以最高时速沿平直高速公路行驶，该车刹车时产生的加速度大小为5 m/s2，司机的反应时间(从意识到应该停车到操作刹车的时间)为0.6～0.7 s．请分析一下，应该如何计算行驶时的安全车距？

16.（12分）一辆汽车以3 m/s2的加速度开始启动的瞬间，一辆以6 m/s的速度做匀速直线运动的自行车恰好从汽车的旁边通过．

(1)汽车在追上自行车前多长时间与自行车相距最远？此时的距离是多少？汽车的瞬时速度是多大？

(2)汽车经多长时间追上自行车？追上自行车时汽车的瞬时速度是多大？

(3)作出此过程汽车和自行车的速度—时间图象．

第四节匀变速直线运动与汽车行驶安全

得分：

一、选择题

题号

答案

[来源:]

二、填空题

11． 12.

三、计算题

13．

14．

15.

[来源:]

16.

第四节匀变速直线运动与汽车行驶安全参考答案

一、选择题

1．C 解析：由、v0＝8 m/s、a＝1 m/s2、s＝18 m可求出：v＝10 m/s，故C正确．

2. BD 解析：从图象可判断：乙、丙的加速度大小相等，且比甲大，即在相同时间内乙、丙的速度变化比甲大，所以乙、丙的加速性能相同，且比甲大，所以选项B、D正确．

3．B 解析：设超声波往返的时间为2t，根据题意汽车在2t时间内位移为，①所以超声波追上A车时，A车前进的位移为＝5 m，②所以超声波在2t内的路程为（2×335＋5）m=675 m，由声速为340 m/s可得t＝1 s，代入①式得，选项B正确．

4．C 解析：根据，选项C符合规定，因此选项C正确．

5. BC 解析：由题图知，1小时末乙车沿负方向行驶由匀加速直线运动变为匀减速直线运动，行驶方向并未改变，A错．在前2小时内甲车的位移x1＝×2×30 km＝30 km，沿正方向；乙车的位移x2＝×2×30 km＝30 km，沿负方向；故此时两车相距Δx＝?70－30－30? km＝10 km，B对．由图象的斜率大小可知C对．在前4小时内甲车的位移x甲＝×4×60 km＝120 km，沿正方向；乙车的位移x乙＝?×2×60－×2×30 km＝30 km，沿正方向；x甲－x乙＝90 km≠70 km，两车此时不相遇，选项D错误．

6. C 解析：列车的加速度大小，减速时，加速度方向与速度方向相反，，故A、B两项都正确.列车减速时，图象中图线依然在时间轴的上方，选项C错误.由可得，选项D正确.

7. C 解析：刹车时间为，将，，代入上式解得，刹车后内通过的位移为，刹车后6 s内通过的位移为，故.

8. C 解析：由图象可知，0～10 s内，两车逐渐远离，10 s～20 s内，两车逐渐靠近，故A、B均错．图线与时间轴所围的面积表示位移，5 s～15 s内，两图线与t轴包围的面积相等，故两车的位移相等，选项C正确．t＝10 s时两车速度相等，相距最远，故D错．

9. A 解析：从图象可以看出两车均做匀变速直线运动，因第5 s时两车第一次相遇，第10 s时速度相同，由对称性可知两车在第15 s时第二次相遇，A正确，B错误；由于两车在第5 s时第一次相遇，前5 s内，故车在后，车在前，5 s后车在前，车在后.15 s后车超过车，C错误；第10 s时速度相同，此后，两车间距离逐渐减小，D错误．

10. A 解析：设它们的初速度为，对匀变速直线运动有，甲、乙两车的末速度均为零，有：m，故选项A正确.

二、填空题

11. 反应距离刹车距离

12. 地面轮胎

三、计算题

13.(1)16 m　2 m/s2　(2)1 s　(3)25 m 解析　(1)汽车刹车后做匀减速运动，由求得＝－2 m/s2，再由位移公式可求得＝16 m，也可由平均速度公式＝＝，求得＝16 m.

(2)由位移公式代入数值

可得：，．将代入速度公式可得＝－8 m/s，即汽车刹车后又反向运动到位移是9 m处，这是不可能的，所以刹车后前进9 m所用时间为1 s.

(3)设汽车刹车所用最长时间为，则经时间汽车速度变为零，由可得＝5，可见汽车刹车仅用了5 s，在8 的时间内，汽车有3 静止不动，因此，＝25 m或s＝＝25 m.

14．车速上限为72 km/h 解析：能见度37 m，即司机发现情况后刹车到车停，位移最大37 m，司机反应时间t＝0.6 s，vt＋＝37 m，v＝20 m/s＝72 km/h，即车速上限．

15. 见解析解析：从后车的运动考虑，造成“追尾”的原因主要有以下几个方面：(1)车速过快；(2)跟前车的车距过小；(3)司机的反应较迟缓；(4)车的制动性能较差．

当司机发现紧急情况(如前方车辆突然停下)后，在反应时间内，汽车仍以原来的速度做匀速直线运动；刹车后，汽车匀减速滑行．所以，刹车过程中汽车先后做着两种不同的运动，行驶中的安全车距应等于两部分位移之和．其运动情况如图7所示．为确保行车安全，反应时间应取0.7 s计算．

汽车原来的速度＝120 km/h＝33.3 m/s.在反应时间＝0.7 s内，汽车做匀速直线运动的位移为s1＝v0t1＝33.3×0.7 m23.3 m

刹车后，汽车做匀减速直线运动，滑行时间为t2＝＝ s＝6.7 s

汽车刹车后滑行的位移为s2＝v0t2＋at＝33.3×6.7 m＋×(－5)×(6.7)2 m110.9 m

所以行驶时的安全车距应为s＝s1＋s2＝23.3 m＋110.9 m＝134.2 m

16. 见解析解析解法一：(物理分析法)

分析：解决追及问题的关键是找出两物体运动中物理量之间的关系．当汽车速度与自行车速度相等时，两者之间的距离最大；当汽车追上自行车时，两者的位移相等．

(1)令v汽＝v自，即at＝v自，代入数值3t＝6得t＝2 s

Δs＝s自－s汽＝v自t－at2＝(6×2－×3×4) m＝6 m.此时汽车的速度

(2)s汽＝s自，即at2＝v自t，得t1＝＝ s＝4 s

v汽＝a t1＝3×4 m/s＝12 m/s.

(3)见解法二．

解法二：(1)如图8所示，设汽车在追赶自行车的过程中与自行车的距离为Δs，根据题意：

可见Δs是时间的一元二次函数，根据相关的数学知识作出的函数图象如图9所示．显然当＝2 s时汽车与自行车相距最远，最大距离Δm＝6 m．此时汽车的速度v＝at＝3×2 m/s＝6 m/s.

(2)汽车追上自行车，即Δs＝0

所以－(t－2)2＋6＝0

解得：t＝4 s

此时汽车的速度为v汽＝at＝3×4 m/s＝12 m/s.

(3)图象如图10所示．

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