教科版 (2019)必修 第一册4 匀变速直线运动规律的应用习题

2.4匀变速直线运动规律的应用同步练习2021—2022学年高中物理教科版（2019）必修第一册

一、选择题（共15题）

1．“道路千万条，安全第一条”，《道路交通安全法》第四十七条规定：机动车行经人行横道，应减速行驶；遇行人正在通过人行横道时，应停车让行。已知汽车以10 m/s的速度在马路上匀速行驶，驾驶员发现正前方15 m处的斑马线上有行人，于是刹车礼让，汽车恰好停在斑马线前。假设驾驶员反应时间为0.5s，汽车运动的v-t图像如图所示，则汽车的加速度大小为（　　）

A．20m/s2 B．6m/s2 C．5 m/s2 D．4 m/s2

2．在晴天干燥沥青路面上行驶的汽车减速时的最大加速度为，当汽车以的速度匀速行驶时，发现前面有一车突然停止时，司机立即刹车，使汽车不与前车相碰，则（　　）

A．刹车时，汽车的加速度方向与运动方向相同

B．刹车时，汽车的加速度方向与运动方向相反

C．刹车后，汽车运动的最长时间为4s

D．刹车后，汽车运动的最长时间为14.4s

3．A、B两辆小汽车分别在相邻的两条平直的公路上行驶。前后相距为50米时开始计时，A在前以15m/s的速度匀速行驶，B在后以10m/s的初速度、2m/s2加速度追赶A车，A、B两车均视为质点。则B车追上A车所用时间（　　）

A．5s B．8s C．10s D．12s

4．一辆汽车以v=36km/h的速度沿平直的公路行驶，遇障碍刹车后获大小为4m/s2的加速度，刹车10s后，汽车的位移是（　　）

A．8m B．10m C．12m D．12.5m

5．一质点由静止开始按如图所示的规律运动，下列说法正确的是（　　）

A．质点在0~时间内做匀加速运动

B．质点在0~t0时间内位移为0

C．质点在时的速度最大，且最大的速度为

D．质点在2t0的时间内始终沿正方向运动，且在2t0时距离出发点最远

6．为了测定气垫导轨上滑块的加速度，滑块上安装了宽度为的遮光条。如图所示，滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门，配套的数字计时器记录了遮光条通过第一个光电门的时间为0.20s，通过第二个光电门的时间为0.05s，遮光条从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间，为1.0s，则（　　）

A．滑块通过第一个光电门的速度为0.5m/s

B．滑块通过第二个光电门的速度为2.0m/s

C．滑块运动的加速度为0.15

D．两个光电门间的距离为0.25m

7．雾霾天，a车在平直公路上以30m/s的速度匀速运动，突然发现正前方25m处的b车正以10m/s的速度同向匀速前进，a车司机经反应过来后立即刹车，不久防抱死系统出现故障．两车的速度时间图象如下图所示，则下列说法正确是

A．a车在防抱死系统出现故障前，刹车的加速度大小为5m/s2

B．a车司机的反应时间为1s

C．两车不会发生追尾

D．两车会发生追尾

8．甲、乙两物体同时从同一地点沿同一方向做直线运动的速度—时间图像如图所示，则下列说法中正确的是（　　）

A．两物体两次相遇的时刻是2s末和6s末

B．4s末甲在乙前面

C．在0～6s内，两物体相距最远的时刻是1s末

D．乙物体先向前运动2s，随后向后运动

9．一辆汽车以40 m/s的速度沿平直公路匀速行驶，突然前方有一只小狗穿过马路，司机立即刹车，汽车以大小为8 m/s2的加速度做匀减速直线运动，那么刹车后2 s内与刹车后6 s内汽车通过的位移大小之比为（　　）

A．7∶25 B．16∶25 C．7∶24 D．2∶3

10．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5m/s的速度匀速进入识别区，ETC天线用了0.3s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0.5s，刹车的加速度大小为2.5m/s2，则该ETC通道的长度约为（　　）

A．7m B．9m C．11m D．13m

11．一个物体做末速度为零的匀减速直线运动，比较该物体在减速运动的倒数第3m、倒数第2m、最后1m内的运动，下列说法中正确的是（ ）

A．经历的时间之比是1：2：3

B．平均速度之比是3：2：1

C．平均速度之比是

D．平均速度之比是

12．大雾天发生交通事故的概率比平常要高出几倍甚至几十倍，保证雾天行车安全很重要。在雾天的平直公路上，甲、乙两物体同时开始运动，它们的图像如图所示，下列说法正确的是（　　）

A．甲物体做直线运动，乙物体做曲线运动

B．t＝0时刻甲物体的速度小于乙物体的速度

C．当甲、乙两物体第二次相遇时，两物体的速度大小相等

D．从第一次相遇到第二次相遇，两物体的平均速度相同

13．甲、乙两车在一条平直的公路上同向行驶，t=0时刻甲车开始刹车，甲车的速度随时间变化的图象如图（a）所示，以t=0时刻甲车所在位置为坐标原点O，以甲车速度方向为正方向建立x轴，乙车的位置坐标随时间变化的图象如图（b）所示。下列说法正确的是（图中数据为已知）（　　）

A．甲车做匀变速直线运动加速度大小为2m/s2

B．乙车做匀速直线运动，速度大小为5m/s

C．t=6s时甲车追上乙车

D．甲、乙两车相距最近为2m

14．汽车以大小为20 m/s的速度做匀速直线运动，紧急 刹车后的加速度的大小为5 m/s2，汽车刹车运动的时间t和刹车后第8s的速度大小v是（　　）

A．t=4s、v= 20 m/s B．t=8s、v= 0

C．t=4s、v= 0 D．t=8s、v= 20 m/s

15．汽车在刹车过程中位移和时间的比值与之间的关系图象如图所示，则下列说法正确的是（ ）

A．汽车的初速度为

B．刹车过程汽车的加速度大小为

C．刹车过程持续的时间为

D．从开始刹车计时，经过，汽车的位移为

二、填空题（共4题）

16．某时刻甲车从静止开始以 6m/s2 的加速度在水平公路上向东匀加速直线运动，此时在其正前方 35m 处乙车正以 20m/s 的初速度 5m/s2 的加速度向东匀减速直线运动，则 甲车追上乙车需要多少时间

17．数字化信息系统（DIS）是由________、数据采集器和计算机三部分构成。“用DIS测定瞬时速度”的实验装置如图所示，挡光片宽度为0.01m，实验中挡光片通过光电门的时间为0.04s，测得小车的瞬时速度为_______m/s。

18．汽车在平直的公路上以30m/s的速度匀速行驶，开始刹车后又以5m/s2的加速度做匀减速直线运动，从开始刹车后10秒钟汽车前进了________m，静止前4s内汽车滑行的位移________m.

19．（1）电磁打点计时器使用__________________（请选择“低压直流”、“低压交流” ）电源，在实验过程中，使用电磁打点计时器时，____________（请选择“先释放纸带，再接通电源”、“ 先接通电源，再释放纸带” ）

（2）在测定匀变速直线运动的加速度实验中：请在下列给出的器材中，选出实验不需要的器材填在下方的横线上．

①电磁打点计时器；②天平；③低压交流电源；④低压直流电源；⑤细线和纸带；

⑥钩码和小车；⑦秒表；⑧一端有定滑轮的长板；⑨刻度尺．

选出不需要的器材有_______________________________________．（填选项序号即可）

（3）下图为接在周期为T=0.02s低压交流电源上的打点计时器，在纸带做匀加速直线运动时打出的一条纸带，图中所示的是每打5个点所取的记数点，但第3个记数点没有画出．由图中的数据可求得：

①该物体的加速度为____________m/s2.（保留两位有效数字）

②第3个记数点与第2个记数点的距离约为___________cm.

③打第2个记数点时该物体的速度约为_____________m/s．（保留两位有效数字）

三、综合题（共4题）

20．一位同学以1m/s的速度沿人行道向公交车站走去，一辆公交车从身旁的平直公路同向驶过，公交车的速度是15m/s，此时他们距车站的距离为50m。公交车在行驶到距车站25m处开始刹车，刚好到车站停下，停车10s后公交车又启动向前开去。为了安全乘上该公交车，该同学奋力向前跑去，他起跑可看做匀加速直线运动，其加速度大小为2.5m/s2，最大速度是6m/s。求：

(1)若公交车刹车过程视为匀减速直线运动，求公交车刹车过程的加速度大小；

(2)该同学能否在公交车停在车站时追上公交车。

21．甲车以加速度3m/s2由静止开始作匀加速直线运动，乙车落后2s在同一地点由静止开始，以加速度4m/s2作匀加速直线运动，两车的运动方向相同，求：

（1）2s后甲车的速度是多少？位移是多少？

（2）在乙车追上甲车之前，两车距离的最大值是多少？

（3）乙车出发后经多长时间可追上甲车？此时它们离开出发点多远？

22．汽车智能减速系统是在汽车高速行驶时，能够侦测到前方静止的障碍物并自动减速的安全系统．如图所示，装有智能减速系统的汽车车头安装有超声波发射和接收装置，在某次测试中，汽车正对一静止的障碍物匀速行驶，当汽车车头与障碍物之间的距离为360m时，汽车智能减速系统开始使汽车做匀减速运动，同时汽车向障碍物发射一个超声波脉冲信号．当汽车接收到反射回来的超声波脉冲信号时，汽车速度大小恰好为，此时汽车车头与障碍物之间的距离为320m．超声波的传播速度为．求：

(1)汽车从发射到接收到反射回来的超声波脉冲信号之间的时间间隔；

(2)汽车做匀减速运动的加速度大小；

(3)超声波脉冲信号到达障碍物时，汽车的速度大小．

23．一物体从静止开始做变速直线运动，其加速度随时间的变化如图所示，请画出该物体的速度—时间图线。

参考答案：

1．C

2．B

3．C

4．D

5．D

6．C

7．D

8．A

9．B

10．B

11．D

12．D

13．D

14．C

15．B

16．5s

17．     传感器     0.25

18．     90     40

19．     低压交流     先接通电源，再释放纸带     ②；④；⑦     0.74     4.36     0.40

20．(1) ；(2)该同学可以在汽车还停在车站时追上公交车

21．（1）6m/s，6m；（2）24m；（3）(6+4)s，334.28m

22．(1) 2s   (2)   (3)

23．

由图像可知：物体在0~1s，从静止以4m/s2的加速度沿正方向做匀加速直线运动，根据

可求得1s末速度为4m/s；

在1s~2s，以-4m/s2的加速度沿正方向做匀减速直线运动，2s末速度为0；

在2s~3s内物体加速度为0，速度也为0，即物体处于静止状态；

在3s~4s物体又以4m/s2的加速度沿正方向做匀加速直线运动，4s末速度为4m/s；在0~4s内，物体速度—时间图像如图所示