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    2023届高考物理一轮复习单元双测——匀变速直线运动的研究A卷 Word版含解析

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    2023届高考物理一轮复习单元双测——匀变速直线运动的研究A卷 Word版含解析

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    这是一份2023届高考物理一轮复习单元双测——匀变速直线运动的研究A卷 Word版含解析,共23页。试卷主要包含了单项选择题,多项选择题,非选择题等内容,欢迎下载使用。
    第二单元 匀变速直线运动的研究
    (A卷)基础知识过关卷
    一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
    1.一辆汽车由静止开始做初速度为零的匀加速直线运动,速度增大到25m/s后做匀速直线运动,已知汽车前5s内的位移为75m,则汽车匀加速运动的时间为(  )
    A.3s B.4s C.5s D.6s
    2.甲、乙两个足球从同一位置沿同一直线被先后击出,运动位移—时间图像如图所示,则(  )

    A.1.5t0时甲的速度大于乙的速度
    B.2.5t0时甲的加速度大于乙的加速度
    C.3t0时乙恰好与甲相碰
    D.1.5t0-3t0内两球的平均速度相等
    3.在物理学研究过程中科学家们创造了许多物理学研究方法,如理想实验法、控制变量法、极限法、等效替代法、理想模型法、微元法等,以下关于所用物理学研究方法的叙述错误的是(  )
    A.根据速度定义式v=,当Δt非常小时,就可以表示物体在t时刻的瞬时速度,这里采用了极限法
    B.在不需要考虑物体的大小和形状时,用质点来代替实际物体,采用了等效替代法
    C.加速度的定义式a=,采用了比值定义法
    D.在推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看作匀速直线运动,然后把各小段的位移相加,这里采用了微元法
    4.有一种“傻瓜”照相机,其光圈(进光孔径)随被摄物体的亮度自动调节,而快门(曝光时间)是固定不变的。为估测某架“傻瓜”照相机的曝光时间,实验者从某砖墙前的高处使一个石子自由落下,拍摄石子在空中的照片如图所示。由于石子的运动,它在照片上留下了一条模糊的径迹。已知石子从地面以上2.5 m的高度下落,每块砖的平均厚度为6 cm,请估算这架照相机的曝光时间为(  )

    A.0.01s B.0.02s
    C.0.1s D.0.2s
    5.汽车以20m/s的速度在平直公路上行驶,急刹车时的加速度大小为5m/s2,则自驾驶员急踩刹车开始,2s与5s时汽车的位移之比为(  )
    A.3:4 B.4:5 C.5:4 D.4:3
    6.北京市少年宫花样玩具赛车表演中,两位少年宫的小朋友分别控制着甲、乙两辆遥控玩具赛车同时同地从相邻的跑道出发,沿同一方向运动,通过各自的传感器将速度信息传输给计算机,并通过电脑绘制出如图所示的图象,其中甲图线是圆心在坐标原点的圆弧,乙图线是过原点和点(10,10)的直线,在0~10 s内,关于两赛车间的位置关系的说法中正确的是(  )

    A.在t1时刻两赛车相遇
    B.在t1时刻两赛车间距离最大
    C.在t1~10 s内的某时刻两赛车相遇
    D.在t=10 s时,甲赛车与乙赛车的位移相同
    7.小球从某一高度自由落下,落到水平桌面后反弹回到原高度,如此数次落下和反弹,取竖直向下为正方向,下列速度v和位移x的关系图象中能描述该过程的是(  )
    A.B.C. D.
    二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
    8.在如图所示的位移-时间(x-t)图象和速度-时间(v-t)图象中,给出的四条图线甲、乙、丙、丁分别代表四辆车由同一地点向同一方向运动的情况,则下列说法正确的是(  )


    A.t1时刻,乙车追上甲车
    B.0~t1时间内,甲、乙两车的平均速度不相等
    C.丙、丁两车在t2时刻相遇
    D.0~t2时间内,丙车的平均速度小于丁车的平均速度
    9.一种比飞机还要快的旅行工具即将诞生,称为“第五类交通方式”,它就是“Hyperloop(超级高铁)”。据英国《每日邮报》2016年7月6日报道,Hyperloop One公司计划,将在欧洲建成世界首架规模完备的“超级高铁”(Hyperloop),连接芬兰首都赫尔辛基和瑞典首都斯德哥尔摩,速度可达每小时700英里(约合1126公里/时)。如果乘坐Hyperloop从赫尔辛基到斯德哥尔摩600公里的路程需要40分钟,Hyperloop先匀加速,达到最大速度1200 km/h后匀速运动,快进站时再匀减速运动,且加速与减速的加速度大小相等,则下列关于Hyperloop的说法正确的是(  )
    A.加速与减速的时间不一定相等
    B.加速时间为10min
    C.加速时加速度大小为2m/s2
    D.如果加速度大小为10m/s2,题中所述运动需要大约30.56min
    10.将小球A从一座高度为H的高塔塔顶静止释放的同时,另一个小球B自塔底以初速度竖直上抛,A,B两小球在同一直线上运动,均不考虑空气阻力。下面判断正确的是(  )
    A.若,则A、B两小球一定能在空中相遇
    B.若,则B球一定能在上升途中与A球相遇
    C.若,则A、B两小球可能在空中相遇
    D.若,则B球一定能在下落过程中与A球相遇

    三、非选择题:共6小题,共54分,考生根据要求作答。
    11.根据新的交通规则,遇行人过斑马线,汽车要停车礼让,如图所示,一辆小汽车在平直马路上以v= 的速度匀速行驶,当小汽车的车头距停车线d =8.4m时,司机发现一行人正在通过斑马线,司机紧急刹车,待停稳时,恰有一半车身通过停车线。已知车长L=,司机反应时间。求:
    (1)小汽车刹车的加速度大小;
    (2)此后小汽车以的加速度由静止匀加速出发,此时司机发现远的下一个路口的绿灯显示。若此路段限速,试通过计算分析该车能否在绿灯熄灭前到达下一个路口。




    12.一辆轿车违章超车,以的速度驶入左侧逆行道时,猛然发现正前方80m处一辆卡车正以的速度迎面驶来,两车司机同时刹车,刹车加速度大小都是,两司机的反应时间(即司机发现险情到实施刹车所经历的时间)都是,试问是何数值,才能保证两车不相撞?





    13.平直的公路上有匀速同向行驶的甲、乙两车,其中甲车在后,乙车在前。某时刻两车相距35m时,行驶在前面的乙车在某时刻突然刹车减速,以此时刻为计时起点,甲乙两车的运动的v-t图像如图所示,求:
    (1)甲、乙两车的最大距离;
    (2)若甲车不采取刹车措施,经过多长时间可能发生追尾事故。






    14.为了最大限度地减少道路交通事故,某地开始了“集中整治酒后驾驶违法行为”专项行动。这是因为一般驾驶员酒后的反应时间比正常时慢了0.1~0.5 s,易发生交通事故。下图是《驾驶员守则》中的安全距离图示和部分安全距离表格。
    车速v/(km/h)
    反应距离s/m
    刹车距离x/m
    40
    10
    10
    60
    15
    22.5
    80
    A
    40
    请根据该图表回答下列问题(结果保留2位有效数字):
    (1)请根据表格中的数据计算驾驶员的反应时间;
    (2)如果驾驶员的反应时间相同,请计算出表格中A的数据;
    (3)假设在同样的路面上,一名饮了少量酒的驾驶员驾车以72 km/h速度行驶,在距离一学校门前52 m处发现有一队学生在斑马线上横过马路,他的反应时间比正常时慢了0.2 s,会发生交通事故吗?






    15.随着我国高速公路的发展,越来越多的人选择驾车出行,为避免拥堵,高速公路管理部门开发了电子不停车收费系统ETC。汽车通过ETC通道和人工收费通道的流程如图所示。设汽车以v1=72km/h的速度沿直线朝着收费站正常行驶,如果汽车走ETC通道,需要在到达通道口时将速度恰好均匀减为v2=4m/s,然后匀速通过总长度为d=16m的通道,接着再匀加速至速度为v1后正常行驶;如果汽车走人工收费通道,需要在到达收费站中心线处时将速度恰好均匀减为0,经过t0=20s的时间缴费成功后,再启动汽车匀加速至速度为v1后正常行驶。设汽车匀加速和匀减速过程中的加速度大小均为a=1m/s2,求:
    (1)汽车走ETC通道时,从开始减速到恢复正常行驶过程中的位移x;
    (2)汽车走ETC通道比走人工收费通道节约的时间。







    16.警匪之战不仅仅是电影中的情节,现实中警察也会面临相似的挑战。如图,白色警车以v1=20 m/s在笔直的路面上行驶,掠过A位置时发现一辆黑色可疑车辆停在A线位置,于是立即以a1=2.5m/s2的加速度开始制动减速,以白色警车掠过A地开始计时,黑车2s后开始以a2=2.5m/s2的加速度开始加速向前逃窜,警车欲在车速减为零的同时斜打车身将黑色车逼停,但疯狂的黑色车一直加速直至撞上警车,把这个过程两车看成质点,求:
    (1)经过多少时间警车减速到停止;
    (2)两车相距最远时黑车的速度;
    (3)两车相撞的位置距A多远。

    第二单元 匀变速直线运动的研究
    (A卷)基础知识过关卷
    一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
    1.一辆汽车由静止开始做初速度为零的匀加速直线运动,速度增大到25m/s后做匀速直线运动,已知汽车前5s内的位移为75m,则汽车匀加速运动的时间为(  )
    A.3s B.4s C.5s D.6s
    【答案】B
    【解析】若前5s内汽车一直做匀加速直线运动,则前5s内匀加速直线运动的最大位移为
    x=vmt=62.5m
    可知,最大位移小于75m,因此汽车在前5s内一定是先匀加速后匀速,设匀加速的时间为t,则
    x′=·t+vm(5s-t)=75m
    解得
    t=4s
    ACD错误,B正确。
    故选B。
    2.甲、乙两个足球从同一位置沿同一直线被先后击出,运动位移—时间图像如图所示,则(  )

    A.1.5t0时甲的速度大于乙的速度
    B.2.5t0时甲的加速度大于乙的加速度
    C.3t0时乙恰好与甲相碰
    D.1.5t0-3t0内两球的平均速度相等
    【答案】C
    【解析】A.在x-t图像中,斜率表示速度的大小,由图可知甲的斜率

    乙在1.5to时的斜率为

    可得1.5to时甲的速度小于乙的速度,故A错误;
    B.甲和乙都是做匀速运动,故加速都为0,故B错误;
    C.在3to时,甲乙的位移都为,故3to时乙恰好与甲相碰,故C正确;
    D.由图可知,1.5to-3to内甲球的位移小于乙球,故甲的平均速度小于乙球的平均速度,故D错误。
    故选C。
    3.在物理学研究过程中科学家们创造了许多物理学研究方法,如理想实验法、控制变量法、极限法、等效替代法、理想模型法、微元法等,以下关于所用物理学研究方法的叙述错误的是(  )
    A.根据速度定义式v=,当Δt非常小时,就可以表示物体在t时刻的瞬时速度,这里采用了极限法
    B.在不需要考虑物体的大小和形状时,用质点来代替实际物体,采用了等效替代法
    C.加速度的定义式a=,采用了比值定义法
    D.在推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看作匀速直线运动,然后把各小段的位移相加,这里采用了微元法
    【答案】B
    【解析】A.根据速度定义式
    v=
    当Δt非常小时,就可以表示物体在t时刻的瞬时速度,这里采用了极限法,选项A正确,不符合题意;
    B.在不需要考虑物体的大小和形状时,用质点来代替实际物体,采用了理想模型法,选项B错误,符合题意;
    C.加速度的定义式
    a=
    采用了比值定义法,选项C正确,不符合题意;
    D.在推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看作匀速直线运动,然后把各小段的位移相加,这里采用了微元法,选项D正确,不符合题意。
    故选B。
    4.有一种“傻瓜”照相机,其光圈(进光孔径)随被摄物体的亮度自动调节,而快门(曝光时间)是固定不变的。为估测某架“傻瓜”照相机的曝光时间,实验者从某砖墙前的高处使一个石子自由落下,拍摄石子在空中的照片如图所示。由于石子的运动,它在照片上留下了一条模糊的径迹。已知石子从地面以上2.5 m的高度下落,每块砖的平均厚度为6 cm,请估算这架照相机的曝光时间为(  )

    A.0.01s B.0.02s
    C.0.1s D.0.2s
    【答案】B
    【解析】解法一(公式法):图中AB的实际长度为,A到地面的高度

    B到地面的高度




    由得

    由得

    曝光时间

    故选B。
    解法二(估算法):自由落体运动到A点的速度为

    因为0.12 m远小于1.99 m,故可以近似地将AB段当作匀速直线运动,故

    故选B。
    5.汽车以20m/s的速度在平直公路上行驶,急刹车时的加速度大小为5m/s2,则自驾驶员急踩刹车开始,2s与5s时汽车的位移之比为(  )
    A.3:4 B.4:5 C.5:4 D.4:3
    【答案】A
    【解析】以初速度方向为正方向,则由匀变速直线运动规律可得,2s内汽车的位移为

    汽车减速至静止过程所需时间为

    5s内汽车的位移为

    因此,A正确;
    故选A。
    6.北京市少年宫花样玩具赛车表演中,两位少年宫的小朋友分别控制着甲、乙两辆遥控玩具赛车同时同地从相邻的跑道出发,沿同一方向运动,通过各自的传感器将速度信息传输给计算机,并通过电脑绘制出如图所示的图象,其中甲图线是圆心在坐标原点的圆弧,乙图线是过原点和点(10,10)的直线,在0~10 s内,关于两赛车间的位置关系的说法中正确的是(  )

    A.在t1时刻两赛车相遇
    B.在t1时刻两赛车间距离最大
    C.在t1~10 s内的某时刻两赛车相遇
    D.在t=10 s时,甲赛车与乙赛车的位移相同
    【答案】B
    【解析】在v-t图象中,图线与坐标轴围成图形的“面积”等于赛车运动的位移大小。在0~t1时间内,甲在前乙在后,两者之间的距离逐渐增大;t1时刻两赛车速度相等,甲、乙之间的距离最大,之后乙的速度大于甲的速度,两者之间的距离越来越小;在t=10 s时,甲赛车的位移
    x1=π(10)2 m=78.5 m
    乙赛车的位移
    x2=×102 m=50 m
    甲赛车仍在乙赛车的前方28.5 m处,甲乙仍不会相遇。
    故选B。
    7.小球从某一高度自由落下,落到水平桌面后反弹回到原高度,如此数次落下和反弹,取竖直向下为正方向,下列速度v和位移x的关系图象中能描述该过程的是(  )
    A.B.C. D.
    【答案】D
    【解析】以竖直向下为正方向,则小球下落时的速度为正值,小球下落的过程中,根据运动学公式有

    由数学知识可得,图象应是抛物线,小球与地面碰撞后上升的过程,速度为负值,与下落过程具有对称性。
    故选D。
    二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
    8.在如图所示的位移-时间(x-t)图象和速度-时间(v-t)图象中,给出的四条图线甲、乙、丙、丁分别代表四辆车由同一地点向同一方向运动的情况,则下列说法正确的是(  )


    A.t1时刻,乙车追上甲车
    B.0~t1时间内,甲、乙两车的平均速度不相等
    C.丙、丁两车在t2时刻相遇
    D.0~t2时间内,丙车的平均速度小于丁车的平均速度
    【答案】AD
    【解析】A.由位移-时间图象可知,在t1时刻甲、乙位移相同,故两车相遇,由于相遇前乙车在后,故在t1时刻乙车追上甲车,故A正确;
    B.在0~t1时间内甲、乙两车运动的位移相等,由可知0~t1时间内,甲、乙两车的平均速度相等,故B错误;
    C.由速度-时间图象可知,丙、丁两车在t2时刻的速度相等,此时丙、丁两车的距离最远,故C错误;
    D.根据速度-时间图象与时间轴所围面积表示位移,可知0~t2时间内,丁的位移大于丙的位移,故丁车的平均速度大于丙车的平均速度,故D正确。
    故选AD。
    9.一种比飞机还要快的旅行工具即将诞生,称为“第五类交通方式”,它就是“Hyperloop(超级高铁)”。据英国《每日邮报》2016年7月6日报道,Hyperloop One公司计划,将在欧洲建成世界首架规模完备的“超级高铁”(Hyperloop),连接芬兰首都赫尔辛基和瑞典首都斯德哥尔摩,速度可达每小时700英里(约合1126公里/时)。如果乘坐Hyperloop从赫尔辛基到斯德哥尔摩600公里的路程需要40分钟,Hyperloop先匀加速,达到最大速度1200 km/h后匀速运动,快进站时再匀减速运动,且加速与减速的加速度大小相等,则下列关于Hyperloop的说法正确的是(  )
    A.加速与减速的时间不一定相等
    B.加速时间为10min
    C.加速时加速度大小为2m/s2
    D.如果加速度大小为10m/s2,题中所述运动需要大约30.56min
    【答案】BD
    【解析】A.由题意,因为加速和减速过程速度的变化量大小相等,且加速度大小相等,所以加速与减速的时间一定相等,故A错误;
    B.设超级高铁加速行驶和减速行驶的时间均为t1,匀速行驶的时间为t2,则由题意有

    根据运动学公式有

    联立解得


    故B正确;
    C.加速时加速度大小为

    故C错误;
    D.如果加速度大小为a′=10m/s2,则加速和减速的时间均为

    匀速运动的时间为

    所以题中所述运动需要的时间为

    故D正确。
    故选BD。
    10.将小球A从一座高度为H的高塔塔顶静止释放的同时,另一个小球B自塔底以初速度竖直上抛,A,B两小球在同一直线上运动,均不考虑空气阻力。下面判断正确的是(  )
    A.若,则A、B两小球一定能在空中相遇
    B.若,则B球一定能在上升途中与A球相遇
    C.若,则A、B两小球可能在空中相遇
    D.若,则B球一定能在下落过程中与A球相遇
    【答案】BD
    【解析】若B球正好运动到最高点时相遇,则B速度减为零所用的时间

    A自由下落的位移为

    B竖直上抛的位移为



    联立得

    将t代入解得

    当AB两球恰好在落地时相遇,则有

    A自由下落的位移为

    代入时间得

    由以上分析可知当时,A、B两小球不能在空中相遇,当时,A、B两小球能在空中相遇,所以若,A、B两小球不一定能在空中相遇;若,则B球一定能在上升途中与A球相遇;当时,A、B两小球不能在空中相遇;
    若,则B球一定能在下落过程中与A球相遇,故AC错误,BD正确。
    故选BD。

    三、非选择题:共6小题,共54分,考生根据要求作答。
    11.根据新的交通规则,遇行人过斑马线,汽车要停车礼让,如图所示,一辆小汽车在平直马路上以v= 的速度匀速行驶,当小汽车的车头距停车线d =8.4m时,司机发现一行人正在通过斑马线,司机紧急刹车,待停稳时,恰有一半车身通过停车线。已知车长L=,司机反应时间。求:
    (1)小汽车刹车的加速度大小;
    (2)此后小汽车以的加速度由静止匀加速出发,此时司机发现远的下一个路口的绿灯显示。若此路段限速,试通过计算分析该车能否在绿灯熄灭前到达下一个路口。

    【答案】(1)5m/s2;(2)能够到达下一个路口(算30秒内通过位移大于400m也得分)
    【解析】(1) 小汽车匀速运动过程:

    小汽车刹车过程汽车匀减速位移
    x2=d+ – x1 = 6.4 m
    a == 5m/s2
    (2) 小汽车匀加速运动过程


    小汽车匀速运动到下一个路口的过程

    到下一个路口总共需时间

    所以小汽车能够通过下一个路口。
    12.一辆轿车违章超车,以的速度驶入左侧逆行道时,猛然发现正前方80m处一辆卡车正以的速度迎面驶来,两车司机同时刹车,刹车加速度大小都是,两司机的反应时间(即司机发现险情到实施刹车所经历的时间)都是,试问是何数值,才能保证两车不相撞?
    【答案】s
    【解析】设轿车行驶的速度为,卡车行驶速度为,则

    在反应时间内两车行驶的距离分别为,,则有

    从刹车开始到停下两车行驶的位移大小分别为s

    轿车、卡车刹车所通过的距离分别为、则


    为保证两车不相撞,必须

    解得
    s
    所以s,才能保证两车不相撞。
    13.平直的公路上有匀速同向行驶的甲、乙两车,其中甲车在后,乙车在前。某时刻两车相距35m时,行驶在前面的乙车在某时刻突然刹车减速,以此时刻为计时起点,甲乙两车的运动的v-t图像如图所示,求:
    (1)甲、乙两车的最大距离;
    (2)若甲车不采取刹车措施,经过多长时间可能发生追尾事故。

    【答案】(1);(2)
    【解析】(1)乙车的加速度大小

    两车速度相等经历的时间为

    时间内乙车前进的距离

    时间内甲车前进的距离

    两车的最远距离

    (2)乙车卡车速度减为零的位移为

    此时甲车的位移为

    因为x中

    可知乙车速度减为零时,甲车还未追上乙车,还需追及的时间

    则有

    14.为了最大限度地减少道路交通事故,某地开始了“集中整治酒后驾驶违法行为”专项行动。这是因为一般驾驶员酒后的反应时间比正常时慢了0.1~0.5 s,易发生交通事故。下图是《驾驶员守则》中的安全距离图示和部分安全距离表格。
    车速v/(km/h)
    反应距离s/m
    刹车距离x/m
    40
    10
    10
    60
    15
    22.5
    80
    A
    40
    请根据该图表回答下列问题(结果保留2位有效数字):
    (1)请根据表格中的数据计算驾驶员的反应时间;
    (2)如果驾驶员的反应时间相同,请计算出表格中A的数据;
    (3)假设在同样的路面上,一名饮了少量酒的驾驶员驾车以72 km/h速度行驶,在距离一学校门前52 m处发现有一队学生在斑马线上横过马路,他的反应时间比正常时慢了0.2 s,会发生交通事故吗?

    【答案】(1)0.90 s;(2)20;(3)会;理由见解析
    【解析】(1)车速
    v1=40 km/h= m/s
    由于在反应时间内汽车仍匀速行驶,根据车速v和反应距离s,可计算驾驶员的反应时间

    即驾驶员的反应时间为0.90 s。
    (2)如果驾驶员的反应时间相同,由

    可计算出表格中A的数据为

    即表格中数据A表示20。
    (3)车速v=72 km/h=20 m/s,反应时间
    t=0.90 s+0.2 s=1.1 s
    驾驶员的反应距离
    s=vt=20×1.1 m=22 m
    设刹车距离为x,由比例法



    停车距离
    L=s+x=54.4 m
    由于停车距离L>52 m,故会发生交通事故。
    15.随着我国高速公路的发展,越来越多的人选择驾车出行,为避免拥堵,高速公路管理部门开发了电子不停车收费系统ETC。汽车通过ETC通道和人工收费通道的流程如图所示。设汽车以v1=72km/h的速度沿直线朝着收费站正常行驶,如果汽车走ETC通道,需要在到达通道口时将速度恰好均匀减为v2=4m/s,然后匀速通过总长度为d=16m的通道,接着再匀加速至速度为v1后正常行驶;如果汽车走人工收费通道,需要在到达收费站中心线处时将速度恰好均匀减为0,经过t0=20s的时间缴费成功后,再启动汽车匀加速至速度为v1后正常行驶。设汽车匀加速和匀减速过程中的加速度大小均为a=1m/s2,求:
    (1)汽车走ETC通道时,从开始减速到恢复正常行驶过程中的位移x;
    (2)汽车走ETC通道比走人工收费通道节约的时间。

    【答案】(1)400m;(2)24s
    【解析】(1)汽车走ETC通道时,匀减速阶段的位移和匀加速阶段的位移相等,均为

    所以整个过程中,总位移
    x=2x1+d
    代入数据解得
    x=400m
    (2)汽车走人工收费通道,到达收费站中心线时的速度恰好为0,则刚进入通道的速度满足

    解得
    v=v2=4m/s
    根据对称性知,汽车离开通道时的速度也恰好为4m/s,汽车通过ETC通道的时间

    通过人工收费通道的时间

    则节约的时间

    16.警匪之战不仅仅是电影中的情节,现实中警察也会面临相似的挑战。如图,白色警车以v1=20 m/s在笔直的路面上行驶,掠过A位置时发现一辆黑色可疑车辆停在A线位置,于是立即以a1=2.5m/s2的加速度开始制动减速,以白色警车掠过A地开始计时,黑车2s后开始以a2=2.5m/s2的加速度开始加速向前逃窜,警车欲在车速减为零的同时斜打车身将黑色车逼停,但疯狂的黑色车一直加速直至撞上警车,把这个过程两车看成质点,求:
    (1)经过多少时间警车减速到停止;
    (2)两车相距最远时黑车的速度;
    (3)两车相撞的位置距A多远。

    【答案】(1)8s;(2)7.5m/s;(3)80m
    【解析】(1)警车减速到停止的时间

    (2)设两车相距最远时经过的时间t2,两车间的距离最大时速度相等,则
    v1-a1t2=a2(t2-2)
    t2=5s
    两车相距最远时黑车的速度
    vt=a2(t2-2)=7.5m/s
    (3)警车制动到停止的位移

    此过程,黑车的位移

    由于s2

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