新高考物理二轮复习 高频模型专练模型03刹车类问题（含解析）

这是一份新高考物理二轮复习 高频模型专练模型03刹车类问题（含解析），共18页。试卷主要包含了酒后驾驶会导致许多安全隐患等内容，欢迎下载使用。

1．汽车以6m/s的速度在水平路面上匀速前进，紧急制动时以－2m/s2的加速度在粗糙水平面上滑行，则在4s内汽车通过的位移为( )
A．8mB．9m
C．40mD．以上选项都不对
【答案】B
【详解】
根据速度时间公式得，汽车速度减为零的时间
SKIPIF 1 < 0
则在4s内汽车通过的位移等于刹车后的位移
SKIPIF 1 < 0
故选B。
2．一辆汽车正以20m/s的速度匀速行驶，某时刻开始刹车，加速度大小为5m/s2，则汽车刹车2s内和刹车6s内的位移之比为：( )
A．2：3B．3：4C．1：2D．1：1
【答案】B
【详解】
汽车刹车的时间
SKIPIF 1 < 0
刹车2s内的位移
SKIPIF 1 < 0
刹车6s内的位移
SKIPIF 1 < 0
则刹车2s内和刹车6s内的位移之比为3:4。
故选B。
3．如图所示，以8m/s匀速行驶的汽车即将通过路口，绿灯还有2s将熄灭，此时汽车距离停车线18m。该车加速时最大加速度大小为2m/s2，减速时最大加速度大小为5m/s2。此路段允许行驶的最大速度为12.5m/s，下列说法中正确的有( )
A．如果距停车线5m处减速，汽车能停在停车线处
B．如果立即做匀减速运动，在绿灯熄灭前汽车一定不能通过停车线
C．如果立即做匀加速运动，在绿灯熄灭前通过停车线汽车一定超速
D．如果立即做匀加速运动，在绿灯熄灭前汽车不能通过停车线
【答案】B
【详解】
A．如果立即做匀减速运动，速度减为零需要时间 SKIPIF 1 < 0 ，此过程通过的位移为 SKIPIF 1 < 0 ，即刹车距离为6.4m，如果距停车线5m处减速，则会过线，A错误；
B．如果立即做匀减速运动，即提前18m减速，大于刹车距离，汽车不会过停车线，B正确；
C．如果立即做匀加速直线运动， SKIPIF 1 < 0 内的速度 SKIPIF 1 < 0 ，汽车没有超速，C错误；
D．如果立即做匀加速直线运动， SKIPIF 1 < 0 内的位移 SKIPIF 1 < 0 ，此时汽车通过停车线，D错误；
故选B。
4．若飞机着陆后以4 m/s2的加速度向前做匀减速直线运动，若其着陆速度为40 m/s，则它着陆后12 s内滑行的距离是( )
A．192 mB．200 mC．150 mD．144 m
【答案】B
【详解】
飞机停下来所用时间为
SKIPIF 1 < 0
故着陆后12 s内滑行的距离等于10s内的滑行距离
SKIPIF 1 < 0
故选B。
5．冬天大雾天气的时候高速公路经常封道，否则会造成非常严重的车祸。如果某人大雾天开车在高速上行驶，设能见度(观察者与能看见的最远目标间的距离)为50m，该人的反应时间为0.5s，若汽车的行驶时速度为20m/s，为安全行驶，则整个过程汽车运动的最大加速度为( )
A．2m/s2B．3m/s2C．4m/s2D．5m/s2
【答案】D
【详解】
反应的距离为
SKIPIF 1 < 0
则由 SKIPIF 1 < 0 得，最大加速度为
SKIPIF 1 < 0
故选D。
6．酒后驾驶会导致许多安全隐患。酒后驾驶员的反应时间变长，“反应时间”是指驾驶员从发现情况到采取制动的时间，表中“反应距离”是指“反应时间”内汽车行驶的距离；“制动距离”是指驾驶员从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。分析表中数据可知，下列选项中错误的是( )
A．若汽车的初速度增加一倍，制动距离也增大一倍
B．驾驶员酒后反应时间比正常情况下多0.5s
C．驾驶员采取制动措施后汽车刹车的加速度大小为7.5m/s2
D．若汽车以25m/s的速度行驶时发现前方60m处有险情，酒后驾驶不能安全停车
【答案】A
【详解】
A．由题意可知，制动距离
SKIPIF 1 < 0
可知，若汽车的初速度增加一倍，制动距离增大不是一倍，故A错误；
B．驾驶员采取制动措施时，有一定的反应时间。若是正常情况下， 由 SKIPIF 1 < 0 可得
SKIPIF 1 < 0
若是酒后则由 SKIPIF 1 < 0 可得
SKIPIF 1 < 0
所以驾驶员酒后反应时间比正常情况下多0.5s，故B正确；
C．制动距离减去思考距离才是汽车制动过程中的发生的位移
SKIPIF 1 < 0
由 SKIPIF 1 < 0 可得
SKIPIF 1 < 0
故C正确；
D．当酒后 SKIPIF 1 < 0 的速度行驶时
反应距离
SKIPIF 1 < 0
减速行驶的距离
SKIPIF 1 < 0
制动距离为
SKIPIF 1 < 0
不能安全停车．故D正确。
本题选择错误的，故选A。
7．动车在刹车过程中位移和时间的比值 SKIPIF 1 < 0 与t之间的关系图像如图所示，则下列说法正确的是( )
A．动车的初速度为15m/s
B．刹车过程动力车的加速度大小为2.5m/s2
C．刹车过程持续的时间为4s
D．从开始刹车时计时，经过1s，动力车的位移30m
【答案】C
【详解】
AB．由图可得
SKIPIF 1 < 0
根据匀变速直线运动的位移时间公式 SKIPIF 1 < 0 变形得
SKIPIF 1 < 0
对比可得
v0=20m/s，a=－5m/s2
即刹车过程动车的加速度大小为5m/s2，故AB错误；
C．刹车过程持续的时间为
SKIPIF 1 < 0
故C正确；
D．从开始刹车时计时，经过1s，动车的位移为
SKIPIF 1 < 0
故D错误。
故选C。
8．一辆汽车在平直的公路上匀速行驶，由于前方出现险情，司机采取紧急刹车，刹车后汽车的速度与时间关系为 SKIPIF 1 < 0 (v单位为 SKIPIF 1 < 0 ，t单位为s)．则下列说法中正确的是( )
A．汽车刹车的加速度大小为 SKIPIF 1 < 0 B．刹车后 SKIPIF 1 < 0 内汽车的平均速度为 SKIPIF 1 < 0
C．刹车后 SKIPIF 1 < 0 内汽车的平均速度为 SKIPIF 1 < 0 D．刹车后 SKIPIF 1 < 0 内的位移为 SKIPIF 1 < 0
【答案】A
【详解】
A．根据速度时间关系
SKIPIF 1 < 0
与汽车的速度与时间关系为
SKIPIF 1 < 0
比较系数可得
v0=20m/s
a=-4m/s2
故A正确；
BC．汽车从刹车到停止运动的时间为
SKIPIF 1 < 0
刹车后6s内汽车的位移为5s内运动的位移
SKIPIF 1 < 0
刹车后6s内汽车的平均速度为
SKIPIF 1 < 0
故BC错误；
D．刹车后3s内的位移为
SKIPIF 1 < 0
故D错误。
故选A。
9．一汽车司机发现前方有障碍物，开始刹车，刹车后的第 SKIPIF 1 < 0 内的位移大小为 SKIPIF 1 < 0 ，且第 SKIPIF 1 < 0 内的位移与最后 SKIPIF 1 < 0 内的位移大小之比为 SKIPIF 1 < 0 ，则下列说法正确的是( )
A．刹车的初速度大小为 SKIPIF 1 < 0
B．刹车的加速度大小为 SKIPIF 1 < 0
C．刹车后 SKIPIF 1 < 0 内的位移大小为 SKIPIF 1 < 0
D．刹车后 SKIPIF 1 < 0 内的平均速度大小为 SKIPIF 1 < 0
【答案】A
【详解】
A．由题意可知，最后1s内的位移为4m，由公式 SKIPIF 1 < 0 得
SKIPIF 1 < 0
解得加速度大小为
SKIPIF 1 < 0
由公式 SKIPIF 1 < 0 可知
SKIPIF 1 < 0
解得
SKIPIF 1 < 0
故A正确，B错误；
C．刹车所用的时间为
SKIPIF 1 < 0
则刹车后 SKIPIF 1 < 0 内的位移大小等于刹车后3s内的位移即为
SKIPIF 1 < 0
故C错误；
D．刹车后 SKIPIF 1 < 0 内的平均速度大小
SKIPIF 1 < 0
故D错误。
故选A。
10．一辆汽车开始刹车后运动的位移随时间变化的规律是x=10t－2t2，x和t的单位分别是m和s，以下说法正确的是( )
A．初速度v0=10m/s，加速度大小 SKIPIF 1 < 0
B．初速度v0=4m/s，加速度大小 SKIPIF 1 < 0
C．汽车刹车到停止所用时间为5s
D．汽车刹车后4s内的位移是12.5m
【答案】AD
【详解】
AB．根据 SKIPIF 1 < 0 可得
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
即初速度10m/s，加速度大小 SKIPIF 1 < 0 ，故A正确，B错误；
CD．汽车速度减为零的时间为
SKIPIF 1 < 0
则刹车后4s内的位移为
SKIPIF 1 < 0
故C错误，D正确；
故选AD。
11.如图所示，水平地面上有A、B、C三点，且AB=3BC，有一物块由A点以初速度为v0沿水平地面向右做匀减速运动，恰好运动到C点停止，已知物块由A点运动到C点经历的总时间为t，则( )
A．物块从B到C的时间为 SKIPIF 1 < 0 B．物块从B到C的时间为 SKIPIF 1 < 0
C．物块在B点时的速度为 SKIPIF 1 < 0 D．物块在B点时的速度为 SKIPIF 1 < 0
【答案】AC
【详解】
末速度为0的匀减速直线运动可以逆向思维看成初速度为0的匀加速直线运动，再利用匀变速直线运动规律的推论，对于初速度为0的匀加速直线运动，相同时间内第一个时间段内和第二个时间段内的移之比为1:3，由此可知B点为整个过程的中间时刻，所以从B到C所用时间为 SKIPIF 1 < 0 ，B点速度为 SKIPIF 1 < 0 ，选项BD错误，AC正确。
故选AC。
12．ETC是不停车电子收费系统的简称，这种收费系统每车收费耗时不到两秒，相比人工收费，通道通行能力大大提升。汽车分别通过ETC通道和人工收费通道的流程如图所示。假设道路上有并行的甲、乙两辆汽车，都以v1=15 m/s的速度朝收费站沿直线匀速行驶，现甲车过ETC通道，需要在某位置开始做匀减速直线运动，到达虚线EF处速度正好减为v2=5 m/s，在虚线EF与收费站中心线之间以5 m/s的速度匀速行驶，通过收费站中心线后才加速行驶恢复原来速度，虚线EF处与收费站中心线的距离d=10 m。乙车过人工收费通道，需要在中心线前某位置开始做匀减速运动，至中心线处恰好速度减为零，经过20 s，缴费成功后再启动汽车匀加速行驶恢复原来的速度。已知甲、乙两车匀加速过程的加速度大小均为a1=1 m/s2，匀减速过程的加速度大小均为a2=2 m/s2。
(1)甲车过ETC通道时，从开始减速到恢复原来速度过程中的位移大小是多少？
(2)假设进入人工收费通道的是一列车队且匀速行驶，车距都为Δx，当乙车从中心线启动行驶78.125 m时，乙车后一辆车刚好停在中心线上，则Δx为多大？
【答案】(1)160 m；(2)487.5 m
【详解】
(1)甲车过ETC通道时，减速过程的位移为
SKIPIF 1 < 0
加速过程中恢复原来速度的位移
SKIPIF 1 < 0
所以甲车从开始减速到恢复原来速度过程中的位移大小为
SKIPIF 1 < 0
(2)乙车匀减速时间为t1，在中心线处的停车时间t2=20 s，匀加速78.125 m的时间为t3，则
SKIPIF 1 < 0
在乙车所用时间t=t1+t2+t3内，其后一辆车是先匀速行驶，后减速行驶，刚好停在中心线上的。该车匀减速时间也是t1，因此该车匀速行驶的时间为
Δt=t2+t3=32.5s
故两车正常行驶时的车距等于在前一辆车停车时间t2和加速时间t3内以速度v1匀速行驶的距离，即
Δx=v1(t2+t3)=487.5 m
13．汽车以90km/h的速度行驶，遇到危险紧急刹车，刹车后2秒速度变化36km/h。设汽车的速度均匀变化。
(1)汽车刹车过程中加速度大小；
(2)求汽车刹车后6s内滑行的距离；
(3)静止前2s内汽车滑行的距离。
【答案】(1)5m/s2；(2)62.5m；(3)10m
【详解】
(1)汽车刹车过程中加速度大小为
SKIPIF 1 < 0
(2)汽车刹车至停止运动所用时间为
SKIPIF 1 < 0
则汽车刹车后6s内滑行的距离，就是5s内滑行的距离，可得
SKIPIF 1 < 0
(3) 静止前2s内汽车滑行的距离,逆向思维即初速度为零的匀加速2s内的距离，可得
SKIPIF 1 < 0
14．(2021·浙江期中)一辆长途客车正在以v=20m/s的速度匀速行驶。突然，司机看见车的正前方x=20m处有一辆电动自行车正在以 SKIPIF 1 < 0 =10m/s同方向行驶，如图甲所示，司机立即采取制动措施。若从司机看见电动自行车开始计时(t=0)，长途客车的“速度-时间”图像如图乙所示。
(1)求长途客车从司机发现电动自行车至客车停止运动的这段时间内前进的距离；
(2)求长途客车制动时的加速度；
(3)判断长途客车是否会撞上电动自行车，通过计算说明。
【答案】(1)50m；(2)－5m/s2，方向与客车运动方向相反；(3)不会
【详解】
(1) SKIPIF 1 < 0 图像所围面积表示位移，则
SKIPIF 1 < 0
(2) SKIPIF 1 < 0 图像的斜率表示加速度，则
SKIPIF 1 < 0
方向与客车运动方向相反
(3)设客车开始减速经过时间 SKIPIF 1 < 0 与电动自行车速度相等，此时距离最近，则有
SKIPIF 1 < 0
得
SKIPIF 1 < 0
此过程中客车的位移为
SKIPIF 1 < 0
电动自行车位移为
SKIPIF 1 < 0
由于
SKIPIF 1 < 0
说明长途客车是不会撞上电动自行车。
15．汽车匀减速刹车，初速度大小为 7m/s，第 1s内的位移大小为 6m，求：
(1)汽车刹车的加速度大小；
(2)汽车刹车后 4s内的位移大小。
【答案】(1) 2m/s2；(2) 12.25m
【详解】
(1)根据匀变速直线运动的位移时间关系
SKIPIF 1 < 0
可得汽车运动的加速度
SKIPIF 1 < 0
负号表示加速度的方向与初速度的方向相反，加速度的大小为 SKIPIF 1 < 0 。
(2)根据速度时间关系知汽车停车时间
SKIPIF 1 < 0
故汽车刹车后4s内的位移等于汽车刹车后 3.5s内的位移
SKIPIF 1 < 0
16．汽车以v0=10m/s的速度在水平路面上匀速运动，刹车后经2秒速度变为6m/s，求：
(1)刹车过程中的加速度大小；
(2)刹车后7秒内前进的距离；
(3)刹车后前进24米所用的时间。
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0 ；(2)25m；(3)4s
【详解】
(1)刹车过程中的加速度，根据
SKIPIF 1 < 0
刹车过程中的加速度大小为 SKIPIF 1 < 0
(2)汽车刹车时间为
SKIPIF 1 < 0
故5秒时汽车已经停止，刹车后7秒内前进的距离，逆向思考
SKIPIF 1 < 0
(3)刹车后前进24米所用的时间
SKIPIF 1 < 0
解得
SKIPIF 1 < 0
t2=6s(不合题意舍去)
17．我国某城市某交通路口绿灯即将结束时会持续闪烁3s，而后才会变成黄灯，再在3s黄灯闪烁后转为红灯，《道路交通安全法实施条例》中规定：黄灯亮时车头已经越过停车线的车辆可以继续前行，车头未越过停车线的继续前行则视为闯黄灯，属于交通违章行为｡(本题中的刹车过程均视为匀减速直线运动)
(1)若某车在黄灯开始闪烁时刹车，要使车在黄灯闪烁结束时刚好停下来且刹车距离不得大于18m，则该车刹车前的行驶速度不能超过多少？
(2)若某车正以 SKIPIF 1 < 0 的速度驶向路口，此时车距停车线的距离为 SKIPIF 1 < 0 ，当驾驶员看到绿灯开始闪烁时，经短暂考虑后开始刹车，该车在红灯刚亮时停在了停车线以内，求允许该车驾驶员考虑的最长时间｡
【答案】(1)12m/s； (2)0.5s。
【分析】
由题可知本题考查匀变速直线运动在实际生活中的应用。
【详解】
(1)设在满足题设条件的情况下该车的最大行驶速度为v，根据平均速度公式有
SKIPIF 1 < 0
解得
SKIPIF 1 < 0
(2)设允许该车驾驶员考虑的时间最大值为t，考虑时间内车行驶的距离
SKIPIF 1 < 0
从绿灯闪烁到红灯亮起的过程中，汽车做减速运动的时间
SKIPIF 1 < 0
设汽车在刹车过程中通过的位移为
SKIPIF 1 < 0
绿灯开始闪烁时，该车距停车线的距离
SKIPIF 1 < 0
解得
SKIPIF 1 < 0
即该车驾驶员的考虑时间不能大于0.5s。
18．汽车的加速、减速性能是衡量汽车性能的一项重要指标，一辆汽车正以72km/h的速度匀速行驶。 SKIPIF 1 < 0
(1)若汽车某时刻开始以 SKIPIF 1 < 0 的加速度加速，求5s后汽车的速度大小；
(2)若汽车某时刻开始以 SKIPIF 1 < 0 的加速度刹车，分别求刹车后4s和6s内的位移大小。
【答案】(1)20m/s；(2)48m；50m
【详解】
(1)由速度公式可得
SKIPIF 1 < 0
(2)设减速到停止所需的时间为 SKIPIF 1 < 0 ，由公式
SKIPIF 1 < 0
可得 SKIPIF 1 < 0
则刹车后 SKIPIF 1 < 0 内的位移大小为
SKIPIF 1 < 0
则刹车后 SKIPIF 1 < 0 内的位移大小为
SKIPIF 1 < 0
19．一辆汽车以72km/h的速度正在匀速行驶，现因故紧急刹车并最终停止运动，已知汽车刹车过程加速度大小为4m/s2，则：
(1)从开始刹车经过3s汽车的速度大小；
(2)从开始刹车经过6s汽车通过的距离；
(3)汽车停止前1s内通过的距离。
【答案】(1)8m/s；(2)50m；(3)2m
【详解】
(1)初速度 SKIPIF 1 < 0 ，则汽车从刹车到停止的时间为
SKIPIF 1 < 0
所以刹车后3s汽车的速度为
SKIPIF 1 < 0
(2)刹车后6s内的位移与5s内的位移相等，则
SKIPIF 1 < 0
(3)停止前1s的速度
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
20．目前交警部门开展的“礼让斑马线”活动深人人心。如图所示，司机发现前方有行人正通过人行横道时，立即采取紧急刹车制动措施，车恰好在停车线处停止运动。刹车前，汽车行驶的速度为 SKIPIF 1 < 0 ，紧急刹车时加速度大小为 SKIPIF 1 < 0 ，刹车制动过程中加速度不变。假设司机的反应时间为0.50s。求：
(1)汽车刹车制动3s后的速度；
(2)司机发现前方有行人通过人行横道时汽车到停车线的距离。
【答案】(1)汽车制动3s后的速度是0；(2)15m
【分析】
本题以汽车刹车为情境，考查匀减速运动的应用，考查考生的科学思维和科学态度与责任。
【详解】
(1)由 SKIPIF 1 < 0 得汽车的制动时间为
SKIPIF 1 < 0
则汽车制动3s后的速度是0。
(2)在反应时间内汽车的位移
SKIPIF 1 < 0
汽车的制动距离为
SKIPIF 1 < 0
即汽车到停车线距离为
SKIPIF 1 < 0
21．刹车距离(即图中“减速过程”所经过的位移)，是评价汽车安全性能的一个重要指标.某型号汽车在一段马路上的测试结果是：当汽车以15m/s速度匀速行驶时，从开始刹车到汽车停下的距离是10m.
(1)求测试汽车减速时的加速度为多大？
(2)假设一般人的刹车反应时间(即图中“反应过程”所用时间)t0=0.5s.若在测试车前方摆放一固定障碍物，那么测试司机至少应在多远处发现目标，才不至于出现安全事故？
【答案】(1)a=11.25m/s2 (2) S总=17.5m
【解析】
试题分析：根据匀变速直线运动的速度位移公式求出汽车减速时的加速度；根据反应时间内做匀速直线运动，刹车后做匀减速运动，结合两个运动的位移求出发现目标的至少距离．
(1)由v2=2as，解得汽车减速时的加速度大小：a=11.25m/s2
(2)汽车在人的刹车反应时间的位移为 SKIPIF 1 < 0
故司机发现目标的至少距离为 SKIPIF 1 < 0
得 SKIPIF 1 < 0
22．2021年1月，湖北爆发新型冠状病毒肺炎疫情，全国各地医护人员奔赴武汉进行支援。疫情期间，社会各界人士纷纷向武汉提供各方面的援助，保证武汉防疫工作有条不紊进行。武汉市的外卖员队伍坚守岗位，为战疫一线的医生们及市民提供强有力的后援支撑。某天，一位外卖员骑电瓶车在距离十字路口停车线 SKIPIF 1 < 0 处看到信号灯变红，此时电瓶车的速度为 SKIPIF 1 < 0 。已知该电瓶车在此路面依惯性滑行时做匀减速运动的加速度大小为 SKIPIF 1 < 0 。试通过计算分析，如果外卖员看到信号灯变红就停止用力，电瓶车仅靠滑行能停在停车线前吗？
【答案】不能
【详解】
规定电瓶车骑行方向为正方向，如果电瓶车仅靠滑行，则根据 SKIPIF 1 < 0 ，代入数据得它的滑行距离
SKIPIF 1 < 0
故电瓶车若仅靠滑行，不能停在停车线前。
23．一辆汽车正在平直的公路上以72km/h的速度行驶，司机看见红色信号灯便立即踩下制动器，此后，汽车开始做匀减速直线运动。设汽车减速过程的加速度大小为5m/s2，求：
(1)开始制动后，3s末汽车的速度；
(2)开始制动后，前5s内汽车行驶的距离；
(3)汽车停车前通过最后10m距离经历的时间。
【答案】(1)5m/s；(2)40m；(3)2s
【详解】
(1)汽车初速度v0=72km/h=20m/s，根据匀变速直线运动的速度公式可知，开始制动后，3s末汽车的速度
SKIPIF 1 < 0
(2)根据匀变速直线运动的速度公式可知，开始制动后，汽车变为静止时所用的时间为
SKIPIF 1 < 0
此过程中的位移
SKIPIF 1 < 0
第5s时汽车已经静止，因此前5s内汽车行驶的距离为40m
(3)设汽车停车前10m的瞬时速度为v3，根据匀变速直线运动中的速度-位移公式可知v32－0=2ax3，代数据得
v3=10m/s
汽车停车前通过最后10m距离经历的时间
SKIPIF 1 < 0
反应距离/m
制动距离/m
速度/(m·s-1)
正常
酒后
正常
酒后
15
7.5
15.0
22.5
30.0