1、课时跟踪检测 (八) 匀变速直线运动的位移与时间的关系组重基础体现综合1一物体做匀加速直线运动,初速度为2.0 m/s,加速度为3.0 m/s2,那么它在第2 s内的位移是()A6.0 mB6.5 mC7.0 mD7.5 m答案:B2在一次交通事故中,交通警察测量出肇事车辆的刹车痕迹是30 m,该车辆的刹车加速度大小是15 m/s2,该路段限速为60 km/h,则该车()A超速B不超速C是否超速无法判断 D行驶速度刚好是60 km/h答案:A3高速公路的ETC电子收费系统如图所示,ETC通道的长度是识别区起点到自动栏杆的水平距离。某汽车以21.6 km/h的速度匀速进入识别区,ETC天线用了0
2、.3 s的时间识别车载电子标签,识别完成后发出“滴”的一声,司机发现自动栏杆没有抬起,于是采取制动刹车,汽车刚好没有撞杆。已知司机的反应时间为0.7 s,刹车的加速度大小为5 m/s2,则该ETC通道的长度约为()A4.2 mB6.0 mC7.8 mD9.6 m答案:D4汽车以20 m/s的速度做匀速直线运动,某时刻关闭发动机而做匀减速直线运动,加速度大小为5 m/s2,则它关闭发动机后通过37.5 m所需时间为()A3 sB4 sC5 sD6 s答案:A5.如图所示,国产某品牌汽车装备了具有“全力自动刹车”功能的城市安全系统,系统以50 Hz的频率监视前方的交通状况。当车速v 36 km/h
3、且与前方静止的障碍物之间的距离接近安全距离时,如果司机未采取制动措施,系统就会立即启动“全力自动刹车”,加速度大小约为5 m/s2,使汽车避免与障碍物相撞。则“全力自动刹车”系统设置的安全距离约为()A5 m B10 mC20 m D25 m答案:B6.在“车让人”交通安全活动中,交警部门要求汽车在斑马线前停车让人。以8 m/s匀速行驶的汽车,当车头离斑马线8 m时司机看到斑马线上有行人通过,已知该车刹车时最大加速度为5 m/s2,驾驶员反应时间为0.2 s。若驾驶员看到斑马线上有行人时立即紧急刹车,则()A汽车能保证车让人B汽车通过的距离是6.4 mC汽车运动的总时间是1.6 sD在驾驶员反
4、应时间内汽车通过的距离是1 m解析:选A驾驶员反应时间为t10.2 s,反应时间内汽车的位移为x18 m/s0.2 s1.6 m,汽车刹车后的位移为x26.4 m,刹车的时间t21.6 s,则汽车通过的距离为xx1x21.6 m6.4 m8 m,汽车运动的总时间为tt1t21.8 s,故该汽车能保证车让人,故B、C、D错误,A正确。7一辆汽车在水平地面上沿直线行驶,在02t时间内做匀加速直线运动,速度由0变为v。在2t3t时间内做匀减速直线运动,速度由v变为0,在这两段时间内,下列说法正确的是()A加速度的大小之比为21B位移的大小之比为21C平均速度的大小之比为12D平均速度的大小之比为21
5、解析:选B根据题意作出汽车运动的vt图像,如图所示。根据图像的斜率等于加速度,可得加速度的大小之比a1a212,故A错误;位移的大小之比x1x2v2tvt21,故B正确;平均速度的大小之比1211,故C、D错误。8(多选)一个以v05 m/s的初速度做直线运动的物体,自始至终有一个与初速度方向相反、大小为2 m/s2的加速度,则当物体位移大小为6 m时,物体已运动的时间可能为()A1 sB2 sC3 sD6 s解析:选BCD取初速度方向为正方向,当位移与v0同向时,位移为x6 m,由xv0tat2得:65tt2,t12 s或t23 s,B、C正确。当位移与v0方向相反时,位移为x6 m,代入位
6、移公式得:65tt2,故t36 s,D正确。 9(选自粤教版新教材例题)一般人的刹车反应时间为t00.5 s,但饮酒会引起反应时间延长。在某次试验中,一名志愿者少量饮酒后驾车以v072 km/h的速度在试验场的水平路面上匀速行驶。从发现紧急情况到汽车停下,行驶距离为L39 m。减速过程中汽车位移x25 m,此过程可以视为匀变速直线运动。求:(1)减速过程中汽车加速度的大小和所用时间。(2)饮酒使志愿者的反应时间延长了多少?解析:(1)依题意,汽车初速度v072 km/h20 m/s,末速度vt0。设减速过程中加速度的大小为a,所用时间为t,通过的位移为x,选定汽车行驶的初速度方向为正方向,有v
7、t2v022(a)x,vtv0at,将v020 m/s,vt0,x25 m代入式,求得a8 m/s2,将a8 m/s2代入式,求得t 2.5 s。(2)设志愿者的反应时间为t,反应时间的延长值为t,则Lv0tx,将L39 m,v020 m/s,x25 m代入,求得t0.7 s,反应时间的延长值ttt0(0.70.5)s 0.2 s。答案:(1)8 m/s22.5 s(2)0.2 s组重应用体现创新10(2022广州高一检测)港珠澳大桥是目前世界上最长的跨海大桥,为香港、珠海、澳门三地提供了一条快捷通道。图甲是港珠澳大桥中的一段,一辆以4 m/s的速度行驶的小汽车在长度为L28 m的平直桥面上提
8、速,图乙是该车在该段提速中加速度(a)与位移(x)的关系图像。则小汽车通过该段平直桥面的末速度和时间分别为()A10 m/s,3 s B10 m/s,4 sC5 m/s,3 s D5 m/s,2s解析:选B根据v2v022aL得v10 m/s,时间t4 s,选项B正确 ,A、C、D错误。11.如图所示为某质点做直线运动的vt图像。已知t0时刻的速度为v0,2t0时刻的速度为2v0,图中OA与AB是关于A点中心对称的曲线,由图可得()A0t0时间内的位移为v0t0B02t0时间内的位移为2v0t0Ct0时刻的加速度为D2t0时刻的加速度为解析:选B对于速度时间图像,图线与时间坐标轴围成的面积表示
9、位移,则0t0时间内的位移大于v0t0,故A错误;由于OA与AB是关于A点中心对称的曲线,则利用割补法可知图线与t轴围成的面积等于OB连线与t轴围成三角形的面积,所以02t0时间内的位移为2v0t0,故B正确;根据图线的斜率表示加速度,知t0时刻的加速度小于,故C错误;根据图线的斜率表示加速度,知2t0时刻的加速度大于,故D错误。12高铁被誉为中国新四大发明之一。因高铁的运行速度快,对制动系统的性能要求较高,高铁列车上安装有多套制动装置制动风翼、电磁制动系统、空气制动系统、摩擦制动系统等。在一段直线轨道上,某高铁列车正以v0288 km/h 的速度匀速行驶,列车长突然接到通知,前方x05 km
10、处道路出现异常,需要减速停车。列车长接到通知后,经过t12.5 s将制动风翼打开,高铁列车获得a10.5 m/s2的平均制动加速度减速,减速t240 s后,列车长再将电磁制动系统打开,结果高铁列车在距离异常处500 m 的地方停下来。求:(1)列车长打开电磁制动系统时,高铁列车速度的大小;(2)制动风翼和电磁制动系统都打开时,高铁列车的平均制动加速度a2的大小。解析:(1)列车长打开制动风翼时高铁列车的加速度为a10.5 m/s2,v0288 km/h80 m/s,设经过t240 s时,高铁列车的速度为v1,则v1v0a1t260 m/s。(2)列车长接到通知后,经过t12.5 s,高铁列车行驶的距离x1v0t1200 m,从打开制动风翼到打开电磁制动系统的过程中,高铁列车行驶的距离x22 800 m,打开电磁制动后,高铁列车行驶的距离x3x0x1x2500 m1 500 m,则高铁列车的平均制动加速度的大小a21.2 m/s2。答案:(1)60 m/s(2)1.2 m/s2