高考物理复习特训考点一运动的描述匀变速直线运动第6练(STSE问题)利用匀变速直线运动规律解决实际问题含解析

这是一份高考物理复习特训考点一运动的描述匀变速直线运动第6练(STSE问题)利用匀变速直线运动规律解决实际问题含解析，共3页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
第6练　(STSE问题)利用匀变速直线运动规律解决实际问题　（时间　25分钟）思维方法运动学是高中物理的基础内容之一，与生活、体育、交通等结合较紧密，也是高考命题的重点和热点．解答此类问题的关键是从实际问题中提炼出运动模型，再选择合适的规律求解．一、选择题1．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≤10 m/s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(　　)A．50 m　　　　　　B．20 mC．10 m            D．1 m2．[2021·河南顶级名校开学考试]如图所示，在平直公路上有两辆同向匀速行驶的A、B车，A车的速度为10 m/s，B车的速度为12 m/s，A车在前，B车在后．两车相距10 m时，B车开始加速变道超车(超车过程可看作匀加速直线运动，忽略变道过程中速度方向的变化和位移的侧向变化)，A车速度不变，为使5 s内能完成超车并回到右侧车道，且保证两车之间至少有15 m的安全距离，则B车超车过程的加速度应不小于(　　)A．1.6 m/s2    B．2 m/s2C．1.2 m/s2    D．3 m/s23．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0.3 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(　　)A．4.2 m    B．6.0 mC．7.8 m    D．9.6 m4．酒后驾驶员的反应时间会变长，反应时间是指从驾驶员发现情况到采取制动的时间．表中“思考距离”是指从驾驶员发现情况到采取制动的时间内汽车行驶的距离；“制动距离”是指从驾驶员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，下列说法不正确的是(　　) 速度(m·s－1)思考距离/m制动距离/m正常酒后正常酒后157.515.022.530.0A.驾驶员酒后反应时间比正常情况下多0.5 sB．驾驶员采取制动措施后汽车刹车的加速度大小为7.5 m/s2C．若汽车的初速度增加一倍，酒后驾车的制动距离也增加一倍D．若汽车以25 m/s的速度行驶时发现前方60 m处有险情，酒后驾驶不能安全停车二、非选择题5．如图，货车A正在该公路上以20 m/s的速度匀速行驶，因疲劳驾驶司机注意力不集中，当司机发现正前方有一辆静止的轿车B时，两车距离仅有64 m.(1)若此时B车立即以2 m/s2的加速度启动，通过计算判断：如果A车司机没有刹车，是否会撞上B车；若不相撞，求两车相距最近时的距离；若相撞，求出从A车发现B车开始到撞上B车的时间．(2)若A车司机发现B车，立即刹车(不计反应时间)做匀减速直线运动，加速度大小为2 m/s2(两车均视为质点)，为避免碰撞，在A车刹车的同时，B车立即做匀加速直线运动(不计反应时间)，问：B车加速度a2至少多大才能避免事故．(这段公路很窄，无法靠边让道)     第6练　（STSE问题）利用匀变速直线运动规律解决实际问题1．答案：C解析：由题意知，车速v≤10 m/s，系统立即启动“全力自动刹车”的加速度大小约为5 m/s2，最后末速度减为0，由推导公式v2＝2ax可得x≤＝ m＝10 m，所以系统设置的安全距离约10 m，故C项正确，A、B、D三项错误．2．答案：B解析：A车做匀速直线运动，t秒内的位移为xA＝vAt，B车做加速度为a的匀加速直线运动，t秒内的位移为xB＝vBt＋at2，5 s内完成超车并回到右侧车道，由题意可知，为保证安全需满足xB≥xA＋35 m，解得a≥2 m/s2，故B正确．3．答案：D解析：在识别车载电子标签的0.3 s时间内汽车匀速运动距离x1＝vt1＝6×0.3 m＝1.8 m，在司机的反应时间0.7 s内汽车匀速运动距离x2＝vt2＝6×0.7 m＝4.2 m，刹车距离x3＝＝3.6 m，该ETC通道的长度约为x＝x1＋x2＋x3＝9.6 m，D项正确．4．答案：C解析：由x＝vt可得正常情况下驾驶员的反应时间为0.5 s，酒后的反应时间为1 s，A正确；由正常情况下刹车距离x2＝x3－x1＝，x3为正常情况下的制动距离，x1为正常情况下的思考距离，解得汽车刹车的加速度大小为a＝7.5 m/s2，B正确；若汽车的初速度增加一倍，酒后驾驶员的思考距离x′1＝2vt1＝30 m，刹车距离x′2＝＝60 m，则酒后制动距离由原来的30 m增大为90 m，C错误；若汽车以25 m/s的速度行驶时，酒后思考距离为25×1 m＝25 m，刹车距离约为≈41.7 m，则酒后制动距离为25 m＋41.7 m＝66.7 m，当驾驶员发现前方60 m处有险情，则酒后驾驶不能安全停车，D正确．5．答案：（1）会撞上B车，4 s　（2）1.125 m/s2解析：（1）当两车速度相等时，所用时间为t0＝＝10 s在此10 s内A车的位移为xA＝vAt0＝20×10 m＝200 mB车的位移为xB＝at＝×2×102 m＝100 m此时A、B两车间的位移差为Δx＝xA－xB＝100 m>64 m所以两车必定相撞．设两车相撞的时间为t，则相撞时有vAt－at2＝64 m代入数据解得t＝4 s（另一根不合题意舍去）所以A车撞上B车的时间为4 s.（2）已知A车的加速度aA＝－2 m/s2，初速度vA＝20 m/s设B车的加速度为a2，B车运动经过时间为t′，两车相遇时，则有vAt′＋aAt′2＝a2t′2＋L代入数据有t′2－20t′＋64＝0要避免相撞，则上式无实数解，根据数学关系知，a2>1.125 m/s2所以B的加速度的最小值为1.125 m/s2