第五节 匀变速直线运动与汽车安全行驶1. 在平直公路上,一辆汽车以108 km/h的速度行驶,司机发现前方有危险立即刹车,刹车时加速度大小为6 m/s2,求: (1)刹车后3 s末汽车的速度大小;(2)刹车后6 s末汽车的速度大小2. 飞机着陆后做匀减速滑行,着陆时的初速度是216 km/h,在最初2 s内滑行114 m求: (1)5 s末的速度大小是多少?(2)飞机着陆后12 s内滑行多远?3. A、B两质点从同一地点运动的st图像如图所示,下列说法正确的是( )A. A、B两质点在4 s末速度相等B. 前4 s内A、B之间距离先增大后减小,4 s末两质点相遇C. 前4 s内A质点的位移小于B质点的位移,后4 s内A质点的位移大于B质点的位移D. A质点一直做匀速运动,B质点先加速后减速,8 s末回到出发点4. (多选)警车A停在路口,一违章货车B恰好经过A车,A车立即加速追赶,它们的vt图像如图所示,则0~4 s时间内,下列说法正确的是( ) A. A车的加速度为2.5 m/s2B. 在2 s末A车追上B车C. 两车相距最远为5 m,此时二者速度相等D. 如果A的加速度增为原来的两倍,则A追上B时的速度为20 m/s5. 某地雾霾天气中高速公路上的能见度只有72 m,要保证行驶前方突发紧急情况下汽车的安全,汽车行驶的速度不能太大.已知汽车刹车时的加速度大小为5 m/s2。
1)若前方紧急情况出现的同时汽车开始制动,汽车行驶的速度不能超过多大?(结果可以带根号)(2)若驾驶员从感知前方紧急情况到汽车开始制动的反应时间为0.6 s,汽车行驶的速度不能超过多大?6. 货车正在以v1=10 m/s的速度在平直的单行车道上前进,货车司机突然发现在其正后方s0=20米处有一辆小车以v2=20 m/s的速度做同方向的匀速直线运动,货车司机立即加大油门做匀加速运动,小车的速度始终不变,若要小车与货车不发生追尾事故,则货车的加速度应满足什么条件?参考答案1. 解:v0=108 km/h=30 m/s,规定v0的方向为正方向,则a=-6 m/s2,汽车刹车所用的总时间t0== s=5 s(1)t1=3 s时的速度v1=v0+at=30 m/s-63 m/s=12 m/s(2)由于t0=5 s<t2=6 s,故6 s末时汽车已停止,即v2=02. 解:(1)最初2 s内s1=v0t+at 2解得a=-3 m/s25 s末的速度v2=v0+at=45 m/s(2)着陆减速总时间t==20 s飞机着陆后12 s内的位移s2=v0t+at 2=504 m3. B解析:st图像中,图线的斜率表示速度,4 s末二者的斜率不同,所以速度不同,故A错误;前4 s内A、B之间距离先增大后减小,4 s末两质点位置坐标相同,表示相遇,故B正确;前4 s内A质点的位移等于B质点的位移,后4 s内A质点的位移与B质点的位移大小相等,方向相反,故C错误;由图像斜率可知,A质点一直做匀速运动,B质点先减速后加速,8 s末回到出发点,故D错误。
4. AC解析:由A车的图线可知,它在4 s时间内速度由0增到10 m/s,于是其加速度a=2.5 m/s2,故A对;2 s末时A车与B车之间距离最远,4 s末时A车与B车位移相等,A车追上B车,所以B错,C对.无论A的加速度如何,A追上B时速度仍为10 m/s,D错5. 解:(1)汽车刹车的加速度a=-5 m/s2,要在s=72 m内停下,设行驶的速度不超过v1,由运动学公式有0-v=2as代入题中数据可得v1=12 m/s2)设汽车行驶的速度不超过v2,在驾驶员的反应时间t0内汽车做匀速运动的位移为s1,则s1=v2t0刹车减速位移s2=-s=s1+s2联立各式代入数据可得v2=24 m/s6. 解:由题意可知:货车运动的位移和速度s1=v1t+at2=10t+at2①v′=v1+at②小汽车运动的位移s2=v2t=20t③两车恰好不发生追尾事故的条件应满足v′=v2④s2-s1=s0=20 m⑤解得t=4 s;a=2.5 m/s2⑥若要小车与货车不发生追尾事故,则货车的加速度应满足条件是a≥2.5 m/s2⑦ 5 / 5。