格物学 力学匀变速直线运动规律的应用

刹车问题-匀变速直线运动规律的应用知识点考前进阶自测题答案-甘肃省等高中物理,平均正确率48.0%

2025-07-28
刹车问题-匀变速直线运动规律的应用知识点考前进阶自测题答案-甘肃省等高中物理,平均正确率48.0%
1、['匀变速直线运动的位移与时间的关系', '匀变速直线运动的速度与时间的关系', '刹车问题']

正确率60.0%汽车刹车后做匀减速直线运动,经过$${{3}{.}{5}{s}}$$停止,它在刹车开始后的$${{1}{s}}$$内$${、{2}{s}}$$内$${、{3}{s}}$$内的位移之比为

D

A.$$1 \colon~ 2 \colon~ 3$$

B.$$1_{:} ~ 4_{:} ~ 9$$

C.

D.$$3 : ~ 5 : ~ 6$$

2、['匀变速直线运动的位移与时间的关系', '刹车问题']

正确率40.0%汽车刹车后做匀减速直线运动,最后$${{2}{s}}$$内位移为$${{5}{m}}$$,根据以上条件,可以求出汽车刹车过程中的$${{(}{)}}$$

A

A.加速度

B.初速度

C.所用时间

D.通过的总位移

3、['匀变速直线运动的位移与时间的关系', '刹车问题']

正确率40.0%沈小超驾驶着小轿车以$$5 4 k m / h$$的速度匀速行驶,看到前面十字路口闪烁的绿灯倒计时只有$${{4}}$$秒了,他果断踩刹车,假设轿车做匀减速直线运动,加速度为$${{3}{m}{/}{{s}^{2}}}$$,则刹车开始$${{6}{s}}$$后轿车的位移是(

C

A.$$1 1 2. 5 m$$

B.$${{6}{0}}$$$${{m}}$$

C.$$3 7. 5 m$$

D.$${{3}{6}{m}}$$

4、['匀变速直线运动的速度与位移的关系', '刹车问题']

正确率40.0%有一辆卡车在一个沙尘暴天气中以$$1 5 m / s$$的速度匀速行驶,司机突然看到正前方十字路口有一个小孩跌倒在地,该司机刹车的反应时间为$${{0}{.}{6}{s}}$$,刹车后卡车匀减速前进,最后停在小孩前$${{1}{.}{5}{m}}$$处,避免了一场事故的发生.已知刹车过程中卡车加速度的大小为$${{5}{m}{/}{{s}^{2}}}$$,则(

D

A.司机发现情况时,卡车与该小孩的距离为$$3 1. 5 m$$

B.司机发现情况后,卡车经过$${{3}{s}}$$停下

C.从司机发现情况到停下来的过程中卡车的平均速度为$$1 1 m / s$$

D.若卡车的初速度为$$2 0 m / s$$,其他条件都不变,则卡车将撞到小孩

5、['匀变速直线运动的速度与时间的关系', '刹车问题']

正确率60.0%自行车刹车时的初速度为$$1 0 m / s$$,加速度大小为$${{4}{m}{/}{{s}^{2}}}$$,则$${{3}{s}}$$末的速度为(

B

A.$$1 0 m / s$$

B.$${{0}}$$

C.$$- 1 0 m / s$$

D.$${{5}{m}{/}{s}}$$

6、['匀变速直线运动的位移与时间的关系', '刹车问题']

正确率60.0%$${《}$$汽车安全行驶手册$${》}$$规定速率为$${{8}{m}{/}{s}}$$的汽车刹车后位移不得超过$${{5}{.}{9}{m}}$$现对某汽车进行刹车试验,结果显示速度从$${{8}{m}{/}{s}}$$匀减速到停止所用的时间为$${{1}{s}}$$,那么该汽车刹车是否符合安全规定(

C

A.该汽车的刹车位移为$${{8}{m}}$$,符合规定

B.该汽车的刹车位移为$${{8}{m}}$$,不符合规定

C.该汽车的刹车位移为$${{4}{m}}$$,符合规定

D.该汽车的刹车位移为$${{4}{m}}$$,不符合规定

7、['匀变速直线运动的位移与时间的关系', '匀变速直线运动的速度与时间的关系', '刹车问题']

正确率40.0%一辆以$$v=3 6 k m / h$$的速度沿平直公路行驶的汽车,因发现前方有险情而紧急刹车,刹车后获得大小为$$a=4 m / s^{2}$$的加速度,汽车刹车后$${{3}{s}}$$内行驶的距离为(

B

A.$${{1}{2}{m}}$$

B.$$1 2. 5 m$$

C.$${{9}{0}{m}}$$

D.$${{1}{2}{6}{m}}$$

8、['刹车问题']

正确率60.0%平直公路上一辆以$$v_{0}=1 2 \mathrm{m / s}$$的速度匀速行驶的汽车,以$${{6}{m}{/}{{s}^{2}}}$$的加速度刹车做匀减速运动,则刹车后$${{3}{s}}$$末的速度大小和$${{3}{s}}$$内的位移大小各为(

D

A.$$6 \mathrm{m / s, ~ 9 \mathrm{m}}$$

B.$$6 \mathrm{m / s, \; \; 1 2 m}$$

C.$${{0}{,}{9}{m}}$$

D.$${{0}{,}{{1}{2}}{m}}$$

9、['匀变速直线运动的速度与位移的关系', '匀变速直线运动的位移与时间的关系', '匀变速直线运动的速度与时间的关系', '刹车问题']

正确率40.0%一辆沿直线运动的汽车刹车过程,位移和时间的关系满足方程$$x=2 0 t-2 t^{2} ~ ( m )$$,则下列说法正确的是(

B

A.汽车刹车时的初速度为$$2 0 m / s$$,加速度大小为$${{2}{m}{/}{{s}^{2}}}$$

B.汽车向前运动$${{5}{0}{m}}$$后停止运动

C.$${{t}{=}{6}{s}}$$时,汽车的速度大小为$${{4}{m}{/}{s}}$$

D.汽车运动最后$${{1}{s}}$$内的位移大小等于$${{1}{m}}$$

10、['匀变速直线运动的位移与时间的关系', '刹车问题']

正确率40.0%进入冬季,有时会遇到大雾天气,影响交通安全。一辆汽车在大雾天中以$$1 0 m / s$$的速度行驶,司机突然看到前方十字路口有一路障,立即刹车作匀减速直线运动,加速度大小为$${{4}{m}{/}{{s}^{2}}}$$,关于该汽车刹车后$${{3}{s}}$$内的运动,下列判断中正确的是$${{(}{)}}$$

A.运动的位移为$$1 2. 5 m$$

B.运动的位移为$${{1}{2}{m}}$$

C.平均速度为$${{5}{m}{/}{s}}$$

D.平均速度为$${{4}{m}{/}{s}}$$

1. 解析:

汽车刹车后做匀减速直线运动,最终停止。设初速度为 $$v_0$$,加速度为 $$a$$,刹车总时间为 $$3.5 \text{s}$$。根据匀减速运动公式,位移与时间的关系为 $$x = v_0 t - \frac{1}{2} a t^2$$。由于汽车在 $$3.5 \text{s}$$ 时停止,有 $$v_0 = a \times 3.5$$。

计算 $$1 \text{s}$$、$$2 \text{s}$$、$$3 \text{s}$$ 内的位移:

  • $$1 \text{s}$$ 内位移:$$x_1 = v_0 \times 1 - \frac{1}{2} a \times 1^2 = 3.5a - 0.5a = 3a$$
  • $$2 \text{s}$$ 内位移:$$x_2 = v_0 \times 2 - \frac{1}{2} a \times 2^2 = 7a - 2a = 5a$$
  • $$3 \text{s}$$ 内位移:$$x_3 = v_0 \times 3 - \frac{1}{2} a \times 3^2 = 10.5a - 4.5a = 6a$$

位移之比为 $$x_1 : x_2 : x_3 = 3 : 5 : 6$$,对应选项 D。

2. 解析:

已知最后 $$2 \text{s}$$ 位移为 $$5 \text{m}$$,可以逆向看作初速度为 $$0$$ 的匀加速运动。设加速度为 $$a$$,则 $$x = \frac{1}{2} a t^2$$,即 $$5 = \frac{1}{2} a \times 2^2$$,解得 $$a = 2.5 \text{m/s}^2$$。

由加速度可以进一步求出初速度 $$v_0 = a t$$($$t$$ 为总时间),总位移 $$x = \frac{v_0^2}{2a}$$,因此选项 A、B、C、D 均可求出,但题目问的是“可以求出”,故最全面的是 D(通过的总位移)。

3. 解析:

初速度 $$v_0 = 54 \text{km/h} = 15 \text{m/s}$$,加速度 $$a = -3 \text{m/s}^2$$。刹车停止时间 $$t = \frac{v_0}{a} = 5 \text{s}$$。

$$6 \text{s}$$ 时汽车已停止,位移为刹车总位移:$$x = v_0 t + \frac{1}{2} a t^2 = 15 \times 5 - \frac{1}{2} \times 3 \times 5^2 = 37.5 \text{m}$$,选项 C 正确。

4. 解析:

反应时间内卡车行驶距离:$$x_1 = v \times t = 15 \times 0.6 = 9 \text{m}$$。

刹车距离:$$x_2 = \frac{v^2}{2a} = \frac{15^2}{2 \times 5} = 22.5 \text{m}$$。

总距离:$$x = x_1 + x_2 + 1.5 = 33 \text{m}$$,选项 A 错误。

刹车时间:$$t_2 = \frac{v}{a} = 3 \text{s}$$,总时间 $$t = 0.6 + 3 = 3.6 \text{s}$$,选项 B 错误。

平均速度:$$\bar{v} = \frac{x_1 + x_2}{t} = \frac{9 + 22.5}{3.6} = 8.75 \text{m/s}$$,选项 C 错误。

若初速度为 $$20 \text{m/s}$$,刹车距离 $$x_2 = \frac{20^2}{2 \times 5} = 40 \text{m}$$,总距离 $$x = 20 \times 0.6 + 40 + 1.5 = 53.5 \text{m}$$,但实际距离不足,会撞到小孩,选项 D 正确。

5. 解析:

刹车停止时间:$$t = \frac{v_0}{a} = \frac{10}{4} = 2.5 \text{s}$$。

$$3 \text{s}$$ 末汽车已停止,速度为 $$0$$,选项 B 正确。

6. 解析:

刹车位移:$$x = \frac{v_0 t}{2} = \frac{8 \times 1}{2} = 4 \text{m}$$,小于 $$5.9 \text{m}$$,符合规定,选项 C 正确。

7. 解析:

初速度 $$v_0 = 36 \text{km/h} = 10 \text{m/s}$$,刹车停止时间:$$t = \frac{v_0}{a} = 2.5 \text{s}$$。

$$3 \text{s}$$ 内位移为刹车总位移:$$x = \frac{v_0^2}{2a} = \frac{100}{8} = 12.5 \text{m}$$,选项 B 正确。

8. 解析:

刹车停止时间:$$t = \frac{v_0}{a} = 2 \text{s}$$。

$$3 \text{s}$$ 末汽车已停止,速度为 $$0$$,位移为 $$x = \frac{v_0^2}{2a} = \frac{144}{12} = 12 \text{m}$$,选项 D 正确。

9. 解析:

位移公式 $$x = 20t - 2t^2$$ 对比匀变速运动公式 $$x = v_0 t + \frac{1}{2} a t^2$$,得 $$v_0 = 20 \text{m/s}$$,$$a = -4 \text{m/s}^2$$,选项 A 错误。

刹车停止时间:$$t = \frac{v_0}{a} = 5 \text{s}$$,总位移:$$x = 20 \times 5 - 2 \times 25 = 50 \text{m}$$,选项 B 正确。

$$t = 6 \text{s}$$ 时汽车已停止,速度为 $$0$$,选项 C 错误。

最后 $$1 \text{s}$$ 位移为总位移减去前 $$4 \text{s}$$ 位移:$$x_{\text{last}} = 50 - (20 \times 4 - 2 \times 16) = 2 \text{m}$$,选项 D 错误。

10. 解析:

刹车停止时间:$$t = \frac{v_0}{a} = 2.5 \text{s}$$。

$$3 \text{s}$$ 内位移为刹车总位移:$$x = \frac{v_0^2}{2a} = \frac{100}{8} = 12.5 \text{m}$$,选项 A 正确。

平均速度:$$\bar{v} = \frac{x}{t} = \frac{12.5}{2.5} = 5 \text{m/s}$$,选项 C 正确。

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