模型03刹车类问题（教师版含解析）-备战2021年高考物理模型专题突破

《模型03刹车类问题（教师版含解析）-备战2021年高考物理模型专题突破》由会员分享，可在线阅读，更多相关《模型03刹车类问题（教师版含解析）-备战2021年高考物理模型专题突破（18页珍藏版）》请在七七文库上搜索。

1、03 刹车类问题 1(2020 四川高一期中)汽车以 6m/s 的速度在水平路面上匀速前进，紧急制动时以2m/s2的加速度在粗糙 水平面上滑行，则在 4s内汽车通过的位移为( ) A8m B9m C40m D以上选项都不对 【答案】B 【详解】 根据速度时间公式得，汽车速度减为零的时间 06 s3s4s 2 t 则在 4s 内汽车通过的位移等于刹车后的位移 60 3m9m 2 x 故选 B。 2(2020 眉山市东坡区多悦高级中学校高一期中)一辆汽车正以 20m/s 的速度匀速行驶，某时刻开始刹车， 加速度大小为 5m/s2，则汽车刹车 2s内和刹车 6s 内的位移之比为：( ) A2：3 B

2、3：4 C1：2 D1：1 【答案】B 【详解】 汽车刹车的时间 0 020 s=4s 5 v t a 刹车 2s 内的位移 22 20 2 11 20 25 2 m30m 22 xv tat 刹车 6s 内的位移 0 64 20 4m=40m 22 v xxt 则刹车 2s内和刹车 6s 内的位移之比为 3:4。 故选 B。 3(2020 福建厦门一中月考)如图所示，以 8m/s 匀速行驶的汽车即将通过路口，绿灯还有 2s 将熄灭，此时 汽车距离停车线 18m。该车加速时最大加速度大小为 2m/s2，减速时最大加速度大小为 5m/s2。此路段允 许行驶的最大速度为 12.5m/s，下列说法中

3、正确的有( ) A如果距停车线 5m处减速，汽车能停在停车线处 B如果立即做匀减速运动，在绿灯熄灭前汽车一定不能通过停车线 C如果立即做匀加速运动，在绿灯熄灭前通过停车线汽车一定超速 D如果立即做匀加速运动，在绿灯熄灭前汽车不能通过停车线 【答案】B 【详解】 A如果立即做匀减速运动，速度减为零需要时间 0 2 2 1.6s v t a ，此过程通过的位移为 2 22 2 1 6.4m 2 xa t，即刹车距离为 6.4m，如果距停车线 5m处减速，则会过线，A错误； B如果立即做匀减速运动，即提前 18m减速，大于刹车距离，汽车不会过停车线，B正确； C如果立即做匀加速直线运动， 1 2st

4、 内的速度 101 1 12m/s18m 2 xv tat， 此时汽车通过停车线， D错误； 故选 B。 4(2020 江西期中)若飞机着陆后以 4 m/s2的加速度向前做匀减速直线运动，若其着陆速度为 40 m/s，则它 着陆后 12 s 内滑行的距离是( ) A192 m B200 m C150 m D144 m 【答案】B 【详解】 飞机停下来所用时间为 40 4 s10s v t a 故着陆后 12 s内滑行的距离等于 10s 内的滑行距离 0 200m 2 v xt 故选 B。 5(2020 江苏期中)冬天大雾天气的时候高速公路经常封道，否则会造成非常严重的车祸。如果某人大雾天 开车

5、在高速上行驶，设能见度(观察者与能看见的最远目标间的距离)为 50m，该人的反应时间为 0.5s， 若汽车的行驶时速度为 20m/s，为安全行驶，则整个过程汽车运动的最大加速度为( ) A2m/s2 B3m/s2 C4m/s2 D5m/s2 【答案】D 【详解】 反应的距离为 20 0.5m=10mxvt 则由 2 2vax 得，最大加速度为 22 22 20 m/s5m/s 22 (50 10) v a x 故选 D。 6(2020 北京朝阳 期中)酒后驾驶会导致许多安全隐患。酒后驾驶员的反应时间变长，“反应时间”是指驾 驶员从发现情况到采取制动的时间，表中“反应距离”是指“反应时间”内汽车

6、行驶的距离；“制动距 离”是指驾驶员从发现情况到汽车停止行驶的距离。假设汽车以不同速度行驶时制动的加速度大小都相 同。分析表中数据可知，下列选项中错误的是( ) 反应距离/m 制动距离/m 速度/(m s-1) 正常 酒后 正常 酒后 15 7.5 15.0 22.5 30.0 A若汽车的初速度增加一倍，制动距离也增大一倍 B驾驶员酒后反应时间比正常情况下多 0.5s C驾驶员采取制动措施后汽车刹车的加速度大小为 7.5m/s2 D若汽车以 25m/s 的速度行驶时发现前方 60m处有险情，酒后驾驶不能安全停车 【答案】A 【详解】 A由题意可知，制动距离 2 0 0 0 2 v xv t a

7、 可知，若汽车的初速度增加一倍，制动距离增大不是一倍，故 A 错误； B驾驶员采取制动措施时，有一定的反应时间。若是正常情况下， 由xvt可得 0 0 7.5 s0.5s 15 x t v 若是酒后则由 11 xvt可得 1 1 1 15 s1s 15 x t t 所以驾驶员酒后反应时间比正常情况下多 0.5s，故 B正确； C制动距离减去思考距离才是汽车制动过程中的发生的位移 22.5 7.5 m15mx 由 2 2vax 可得 22 22 15 m/s7.5m/s 22 15 v a x 故 C 正确； D当酒后25m/s的速度行驶时 反应距离 1 25 1m25mx 减速行驶的距离 2

8、2 025 m41.7m 2 ( 7.5) x 制动距离为 12 25m+41.7m60mxxx 不能安全停车故 D 正确。 本题选择错误的，故选 A。 7(2020 湖北沙市中学期中)动车在刹车过程中位移和时间的比值 x t 与 t之间的关系图像如图所示，则下列 说法正确的是( ) A动车的初速度为 15m/s B刹车过程动力车的加速度大小为 2.5m/s2 C刹车过程持续的时间为 4s D从开始刹车时计时，经过 1s，动力车的位移 30m 【答案】C 【详解】 AB由图可得 2.520 x t t 根据匀变速直线运动的位移时间公式 2 0 1 2 xv tat变形得 0 1 2 x atv

9、 t 对比可得 v0=20m/s，a=5m/s2 即刹车过程动车的加速度大小为 5m/s2，故 AB错误； C刹车过程持续的时间为 0 0020 s4s 5 v t a 故 C 正确； D从开始刹车时计时，经过 1s，动车的位移为 22 0 11 (20 15 1 )m17.5m 22 xv tat 故 D 错误。 故选 C。 8(2020 山西太原五中月考)一辆汽车在平直的公路上匀速行驶，由于前方出现险情，司机采取紧急刹车， 刹车后汽车的速度与时间关系为204vt(v单位为m/s，t单位为 s)则下列说法中正确的是( ) A汽车刹车的加速度大小为 2 4m/s B刹车后6s内汽车的平均速度为

10、10m/s C刹车后6s内汽车的平均速度为4m/s D刹车后3s内的位移为50m 【答案】A 【详解】 A根据速度时间关系 0 vvat 与汽车的速度与时间关系为 204vt 比较系数可得 v0=20m/s a=-4m/s2 故 A 正确； BC汽车从刹车到停止运动的时间为 0 0 20 5s 4 v t a 刹车后 6s内汽车的位移为 5s 内运动的位移 22 0 6 20 m=50m 22 4 v x a 刹车后 6s内汽车的平均速度为 6 5025 m/s=m/s 63 x v t 故 BC错误； D刹车后 3s 内的位移为 22 30 11 20 34 3 m=42m 22 xv ta

11、t 故 D 错误。 故选 A。 9(2020 全国期中)一汽车司机发现前方有障碍物，开始刹车，刹车后的第1s内的位移大小为20m，且第1s 内的位移与最后1s内的位移大小之比为5:1，则下列说法正确的是( ) A刹车的初速度大小为24m/s B刹车的加速度大小为 2 6m / s C刹车后4s 内的位移大小为30m D刹车后6s内的平均速度大小为6m/s 【答案】A 【详解】 A由题意可知，最后 1s内的位移为 4m，由公式 2 1 2 xat得 2 1 41 2 a 解得加速度大小为 2 8m/sa 由公式 2 0 1 2 xv tat可知 2 0 1 2018 1 2 v 解得 0 24m

12、/sv 故 A 正确，B错误； C刹车所用的时间为 0 0 3s v t a 则刹车后4s 内的位移大小等于刹车后 3s 内的位移即为 24 3m36m 2 x 故 C 错误； D刹车后6s内的平均速度大小 24 m/s12m/s 2 v 故 D 错误。 故选 A。 10(2020 儋州市第一中学期中)一辆汽车开始刹车后运动的位移随时间变化的规律是 x=10t2t2，x和 t的 单位分别是 m和 s，以下说法正确的是( ) A初速度 v0=10m/s，加速度大小 2 4m/sa B初速度 v0=4m/s，加速度大小 2 10m/sa C汽车刹车到停止所用时间为 5s D汽车刹车后 4s 内的位

13、移是 12.5m 【答案】AD 【详解】 AB根据 22 0 1 102 2 xv tattt可得 0 10m/sv 2 4m/sa 即初速度 10m/s，加速度大小 2 4m/s，故 A 正确，B错误； CD汽车速度减为零的时间为 0 0 00 10 s2.5s 4 v t a 则刹车后 4s 内的位移为 0 0 010 2.5m12.5 0 m 22 v xt 故 C 错误，D正确； 故选 AD。 11(2020 江苏期中)如图所示，水平地面上有 A、B、C 三点，且 AB=3BC，有一物块由 A点以初速度为 v0 沿水平地面向右做匀减速运动，恰好运动到 C点停止，已知物块由 A 点运动到

14、 C 点经历的总时间为 t， 则( ) A物块从 B 到 C的时间为 2 t B物块从 B 到 C的时间为 4 t C物块在 B 点时的速度为 0 2 v D物块在 B 点时的速度为 0 4 v 【答案】AC 【详解】 末速度为 0 的匀减速直线运动可以逆向思维看成初速度为 0的匀加速直线运动，再利用匀变速直线运动 规律的推论，对于初速度为 0的匀加速直线运动，相同时间内第一个时间段内和第二个时间段内的移之 比为 1:3，由此可知 B 点为整个过程的中间时刻，所以从 B到 C 所用时间为 2 t ，B点速度为 0 2 v ，选项 BD 错误，AC正确。 故选 AC。 12ETC是不停车电子收费

15、系统的简称，这种收费系统每车收费耗时不到两秒，相比人工收费，通道通行 能力大大提升。汽车分别通过 ETC通道和人工收费通道的流程如图所示。假设道路上有并行的甲、乙两 辆汽车，都以 v1=15 m/s 的速度朝收费站沿直线匀速行驶，现甲车过 ETC 通道，需要在某位置开始做匀 减速直线运动，到达虚线 EF 处速度正好减为 v2=5 m/s，在虚线 EF与收费站中心线之间以 5 m/s 的速度 匀速行驶，通过收费站中心线后才加速行驶恢复原来速度，虚线 EF 处与收费站中心线的距离 d=10 m。 乙车过人工收费通道，需要在中心线前某位置开始做匀减速运动，至中心线处恰好速度减为零，经过 20 s，缴

16、费成功后再启动汽车匀加速行驶恢复原来的速度。已知甲、乙两车匀加速过程的加速度大小均为 a1=1 m/s2，匀减速过程的加速度大小均为 a2=2 m/s2。 (1)甲车过 ETC 通道时，从开始减速到恢复原来速度过程中的位移大小是多少？ (2)假设进入人工收费通道的是一列车队且匀速行驶，车距都为x，当乙车从中心线启动行驶 78.125 m 时，乙车后一辆车刚好停在中心线上，则x 为多大？ 【答案】(1)160 m；(2)487.5 m 【详解】 (1)甲车过 ETC 通道时，减速过程的位移为 22 21 1 2 50m 2 vv x a 加速过程中恢复原来速度的位移 22 12 2 1 100m

17、 2 vv x a 所以甲车从开始减速到恢复原来速度过程中的位移大小为 12 =160mxxdx 总 (2)乙车匀减速时间为 t1，在中心线处的停车时间 t2=20 s，匀加速 78.125 m的时间为 t3，则 0 3 1 2 =12.5s x t a 在乙车所用时间 t=t1+t2+t3内，其后一辆车是先匀速行驶，后减速行驶，刚好停在中心线上的。该车匀减 速时间也是 t1，因此该车匀速行驶的时间为 t=t2+t3=32.5s 故两车正常行驶时的车距等于在前一辆车停车时间 t2和加速时间 t3内以速度 v1匀速行驶的距离，即 x=v1(t2+t3)=487.5 m 13 汽车以 90km/h

18、 的速度行驶， 遇到危险紧急刹车， 刹车后 2秒速度变化 36km/h。 设汽车的速度均匀变化。 (1)汽车刹车过程中加速度大小； (2)求汽车刹车后 6s 内滑行的距离； (3)静止前 2s内汽车滑行的距离。 【答案】(1)5m/s2；(2)62.5m；(3)10m 【详解】 (1)汽车刹车过程中加速度大小为 2 =5m/s v a t (2)汽车刹车至停止运动所用时间为 0 0 =5s v t a 则汽车刹车后 6s 内滑行的距离，就是 5s内滑行的距离，可得 2 0 =62.5m 2 v x a (3) 静止前 2s内汽车滑行的距离,逆向思维即初速度为零的匀加速 2s 内的距离，可得 2

19、 1 =10m 2 xat 14(2020 浙江期中)一辆长途客车正在以 v=20m/s 的速度匀速行驶。突然，司机看见车的正前方 x=20m处 有一辆电动自行车正在以 v=10m/s 同方向行驶，如图甲所示，司机立即采取制动措施。若从司机看见电 动自行车开始计时(t=0)，长途客车的“速度-时间”图像如图乙所示。 (1)求长途客车从司机发现电动自行车至客车停止运动的这段时间内前进的距离； (2)求长途客车制动时的加速度； (3)判断长途客车是否会撞上电动自行车，通过计算说明。 【答案】(1)50m；(2)5m/s2，方向与客车运动方向相反；(3)不会 【详解】 (1)v t图像所围面积表示位

20、移，则 0.54.5 20m50m 2 x (2)v t图像的斜率表示加速度，则 22 020 m/s5m/s 4.50.5 a 方向与客车运动方向相反 (3)设客车开始减速经过时间t与电动自行车速度相等，此时距离最近，则有 20 510t 得 2st 此过程中客车的位移为 2 1 1 (20 0.520 25 2 )40m 2 x 电动自行车位移为 2 10 2.5m25mx 由于 21 xxx 说明长途客车是不会撞上电动自行车。 15(2020 福建厦门一中月考)汽车匀减速刹车，初速度大小为 7m/s，第 1s内的位移大小为 6m，求： (1)汽车刹车的加速度大小； (2)汽车刹车后 4s

21、 内的位移大小。 【答案】(1) 2m/s2；(2) 12.25m 【详解】 (1)根据匀变速直线运动的位移时间关系 2 0 1 2 xv tat 可得汽车运动的加速度 02 2 2 2m s xv t a t 负号表示加速度的方向与初速度的方向相反，加速度的大小为 2 2m/s。 (2)根据速度时间关系知汽车停车时间 0 3.5s vv t a 故汽车刹车后 4s 内的位移等于汽车刹车后 3.5s内的位移 22 11 2 3.5 m12.25m 22 xat 16 (2020 安徽亳州二中期中)汽车以 v0=10m/s 的速度在水平路面上匀速运动， 刹车后经 2秒速度变为 6m/s， 求：

22、(1)刹车过程中的加速度大小； (2)刹车后 7秒内前进的距离； (3)刹车后前进 24 米所用的时间。 【答案】(1) 2 2m/s；(2)25m；(3)4s 【详解】 (1)刹车过程中的加速度，根据 22 610 m/s2m/s 2 v a t 刹车过程中的加速度大小为 2 2m/s (2)汽车刹车时间为 0 010 s5s 2 vv t a 故 5秒时汽车已经停止，刹车后 7秒内前进的距离，逆向思考 22 1 2 1 2 5 m25m 2 xat (3)刹车后前进 24 米所用的时间 2 0 11 1 2 xv tat 解得 1 4st t2=6s(不合题意舍去) 17(2020 吉林吉

23、林 月考)我国某城市某交通路口绿灯即将结束时会持续闪烁 3s，而后才会变成黄灯，再在 3s 黄灯闪烁后转为红灯，道路交通安全法实施条例中规定：黄灯亮时车头已经越过停车线的车辆可 以继续前行，车头未越过停车线的继续前行则视为闯黄灯，属于交通违章行为(本题中的刹车过程均视 为匀减速直线运动) (1)若某车在黄灯开始闪烁时刹车， 要使车在黄灯闪烁结束时刚好停下来且刹车距离不得大于 18m， 则该 车刹车前的行驶速度不能超过多少？ (2)若某车正以 0 15m/sv 的速度驶向路口，此时车距停车线的距离为48.75mL，当驾驶员看到绿 灯开始闪烁时，经短暂考虑后开始刹车，该车在红灯刚亮时停在了停车线以

24、内，求允许该车驾驶员考虑 的最长时间 【答案】(1)12m/s； (2)0.5s。 【分析】 由题可知本题考查匀变速直线运动在实际生活中的应用。 【详解】 (1)设在满足题设条件的情况下该车的最大行驶速度为 v，根据平均速度公式有 11 2 v xt 解得 12m/sv (2)设允许该车驾驶员考虑的时间最大值为 t，考虑时间内车行驶的距离 00 Lv t 从绿灯闪烁到红灯亮起的过程中，汽车做减速运动的时间 2 6tt 设汽车在刹车过程中通过的位移为 0 22 2 v xt 绿灯开始闪烁时，该车距停车线的距离 02 LLx 解得 0.5st 即该车驾驶员的考虑时间不能大于 0.5s。 18(20

25、20 河南月考)汽车的加速、减速性能是衡量汽车性能的一项重要指标，一辆汽车正以 72km/h 的速度 匀速行驶。 (1)若汽车某时刻开始以 2 4 m/s的加速度加速，求 5s后汽车的速度大小； (2)若汽车某时刻开始以 2 4 m/s的加速度刹车，分别求刹车后 4s和 6s 内的位移大小。 【答案】(1)20m/s；(2)48m；50m 【详解】 (1)由速度公式可得 0 40m/svvat (2)设减速到停止所需的时间为 1 t，由公式 0 1 0v a t 可得 0 1 0 5s v t a 则刹车后4 s内的位移大小为 22 11 20 4( 4) 448m 22 xvtat 则刹车后

26、6 s内的位移大小为 22 11 11 20 5( 4) 550 m 22 xvtat 19 (2020 江苏省南通中学期中)一辆汽车以72km/h的速度正在匀速行驶， 现因故紧急刹车并最终停止运动， 已知汽车刹车过程加速度大小为 4m/s2，则： (1)从开始刹车经过 3s汽车的速度大小； (2)从开始刹车经过 6s汽车通过的距离； (3)汽车停止前 1s内通过的距离。 【答案】(1)8m/s；(2)50m；(3)2m 【详解】 (1)初速度 0 72km/h20m/sv ，则汽车从刹车到停止的时间为 0 0020 s5s 4 v t a 所以刹车后 3s汽车的速度为 0 20m/s43m/

27、s8m/svvat (2)刹车后 6s内的位移与 5s 内的位移相等，则 22 0 020 m50m 22 ( 4) v x a (3)停止前 1s的速度 041m/s4/ t vvatm s 40 1m2m 22 t vv xt 20(2020 河南期中)目前交警部门开展的“礼让斑马线”活动深人人心。如图所示，司机发现前方有行人 正通过人行横道时，立即采取紧急刹车制动措施，车恰好在停车线处停止运动。刹车前，汽车行驶的速 度为10m/s， 紧急刹车时加速度大小为 2 5m/s， 刹车制动过程中加速度不变。 假设司机的反应时间为 0.50s。 求： (1)汽车刹车制动 3s 后的速度； (2)司

28、机发现前方有行人通过人行横道时汽车到停车线的距离。 【答案】(1)汽车制动 3s 后的速度是 0；(2)15m 【分析】 本题以汽车刹车为情境，考查匀减速运动的应用，考查考生的科学思维和科学态度与责任。 【详解】 (1)由 0 vvat得汽车的制动时间为 0 2s vv t a 则汽车制动 3s后的速度是 0。 (2)在反应时间内汽车的位移 10 0 5mxv t 汽车的制动距离为 0 2 10m 2 v xt 即汽车到停车线距离为 12 15mxxx 21 (2020 湖南雅礼中学月考)刹车距离(即图中“减速过程”所经过的位移)， 是评价汽车安全性能的一个重要 指标.某型号汽车在一段马路上的

29、测试结果是：当汽车以 15m/s 速度匀速行驶时，从开始刹车到汽车停下 的距离是 10m. (1)求测试汽车减速时的加速度为多大？ (2)假设一般人的刹车反应时间(即图中“反应过程”所用时间)t0=0.5s.若在测试车前方摆放一固定障碍物， 那么测试司机至少应在多远处发现目标，才不至于出现安全事故？ 【答案】(1)a=11.25m/s2 (2) S总=17.5m 【解析】 试题分析：根据匀变速直线运动的速度位移公式求出汽车减速时的加速度；根据反应时间内做匀速直线 运动，刹车后做匀减速运动，结合两个运动的位移求出发现目标的至少距离 (1)由 v2=2as，解得汽车减速时的加速度大小：a=11.2

30、5m/s2 (2)汽车在人的刹车反应时间的位移为 1 7.5svtm 故司机发现目标的至少距离为 1 sss 总 得17.5ms总 22(2020 湖南雅礼中学月考)2020 年 1月，湖北爆发新型冠状病毒肺炎疫情，全国各地医护人员奔赴武汉 进行支援。疫情期间，社会各界人士纷纷向武汉提供各方面的援助，保证武汉防疫工作有条不紊进行。 武汉市的外卖员队伍坚守岗位，为战疫一线的医生们及市民提供强有力的后援支撑。某天，一位外卖员 骑电瓶车在距离十字路口停车线50m处看到信号灯变红，此时电瓶车的速度为8m/s。已知该电瓶车在 此路面依惯性滑行时做匀减速运动的加速度大小为 2 0.4m/s。试通过计算分析

31、，如果外卖员看到信号灯 变红就停止用力，电瓶车仅靠滑行能停在停车线前吗？ 【答案】不能 【详解】 规定电瓶车骑行方向为正方向，如果电瓶车仅靠滑行，则根据 22 0 2 t vvax，代入数据得它的滑行距 离 80m50mx 故电瓶车若仅靠滑行，不能停在停车线前。 23(2020 江苏扬州中学月考)一辆汽车正在平直的公路上以 72km/h 的速度行驶，司机看见红色信号灯便立 即踩下制动器，此后，汽车开始做匀减速直线运动。设汽车减速过程的加速度大小为 5m/s2，求： (1)开始制动后，3s 末汽车的速度； (2)开始制动后，前 5s内汽车行驶的距离； (3)汽车停车前通过最后 10m距离经历的时

32、间。 【答案】(1)5m/s；(2)40m；(3)2s 【详解】 (1)汽车初速度 v0=72km/h=20m/s，根据匀变速直线运动的速度公式可知，开始制动后，3s 末汽车的速度 101 (203 5)m/s5m/svvat (2)根据匀变速直线运动的速度公式可知，开始制动后，汽车变为静止时所用的时间为 0 2 20 s4s 5 v a t 此过程中的位移 22 20 22 11 (20 45 4 )m40m 22 xv tat 第 5s时汽车已经静止，因此前 5s 内汽车行驶的距离为 40m (3)设汽车停车前 10m的瞬时速度为 v3，根据匀变速直线运动中的速度-位移公式可知 v320=2ax3，代数 据得 v3=10m/s 汽车停车前通过最后 10m距离经历的时间 3 0100 s2s 5 v t a