专题04 多过程问题和追及相遇问题-2023届高三物理一轮复习重点热点难点专题特训

2023届高三物理一轮复习重点热点难点专题特训 专题04 多过程问题和追及相遇问题 特训目标 特训内容 目标1 多过程问题（1T—10T） 目标2 追及相遇问题（11T—20T） 【特训典例】 1、 多过程问题 （1）交通场景下的多过程问题 1．ETC是高速公路上不停车电子收费系统的简称。如图所示，汽车以15/s的速度行驶，如果过人工收费通道，需要在收费站中心线处减速至0，经过20s缴费后，再加速至15m/s行驶；如果过ETC通道，需要在中心线前方10m处减速至5m/s，匀速到达中心线后，再加速至15m/s行驶。设汽车加速和减速的加速度大小均为1m/s2。 （1）画出汽车通过人工收费通道的v-t图象，并通过图像求出汽车通过人工收费通道通过的路程（从开始减速到刚恢复15m/s行驶过程）； （2）如果过ETC通道，汽车通过第（1）问路程所需要的时间是多少？汽车通过ETC通道比通过人工收费通道节约的时间是多少？ 2．重庆云巴（ChongqingSkyShuttle），是服务于中国重庆市的城市轨道交通系统，2021年2月15日至24日，重庆璧山云巴开展试乘车；4月16日，重庆云巴首条线路在璧山通车运营并举行通车启动仪式。甲车进站前，以v=16m/s的初速度从减速线处开始减速，到站台停车线处时速度刚好减为0，停车t0=30s时间后再加速至v=16m/s驶离，已知云巴加速和减速的加速度大小均为a=1m/s2，将云巴视为质点。 （1）甲车从到达减速线到再次加速至v，总共通过的路程和所需的时间； （2）为了提高运行的效率，乙车到此站时没有停车，而是以v=16m/s的速度匀速通过，为了保证安全，乙车与甲车在正常匀速行驶的安全距离至少为多少。（假设正常匀速行驶时的速度均16m/s，两站台距离足够远，且轨道是直的。） 3．近几年节假期间，国家取消了7座及以下小汽车的高速公路过路费，给自驾带来了很大的实惠，但车辆的增多也给交通道路的畅通增加了很大的压力，因此在收费站开通了专用车道，小汽车可以不停车拿卡或交卡而直接减速通过。假设收费站的前、后都是平直大道，节假期间要求过站的车速不超过。 已知一辆小汽车未减速时的车速为， 制动后小汽车可获得加速度的大小为 求 （1）若驾驶员从开始制动操作到车获得加速度a需要0.5秒，则驾驶员应在距收费站至少多远处开始制动操作； （2）假设车过站后驾驶员立即使车做匀加速直线运动，依次通过A、B、C三点，且位移， 已知车在AB段的平均速度为15m/s，在BC段的平均速度为30m/s， 驾驶员在B点看到限速120km/h的标志牌，但驾驶员经过C点才开始减速，则车在从A到C的过程中是否违章超速？请通过计算说明。 4．根据交通规则，汽车遇行人过斑马线，汽车要停车礼让，如图所示，一辆小汽车在平直马路上以的速度匀速行驶，当小汽车的车头距停车线时，司机发现一行人正在通过斑马线，司机紧急刹车，待停稳时，车头刚好在停车线上。已知汽车可看成质点，司机反应时间0.50s。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400m远的下一个路口的绿灯显示30s。若此路段限速60km/h，试通过计算分析该车能否在绿灯熄灭前到达下一个路口。 （2）生活场景下的多过程问题 5．近期中国人民解放军在台湾海峡及南北两端连续组织实战化演练，空降兵部队进行了一场红蓝士兵对抗演习，展示了维护国家主权和领土完整的决心与能力。在一次低空跳伞训练中，当直升机悬停在离地面H=323m高处时，伞兵离开飞机做自由落体运动。运动一段时间后，打开降落伞，展伞后伞兵以a=12.5m/s2的加速度匀减速下降。为了伞兵的安全，要求伞兵落地速度最大不得超过v=5m/s，取g=10m/s2，求： （1）伞兵展伞时，离地面的高度至少为多少？ （2）伞兵在空中的最短时间为多少？ 6．如图所示为一种巨型娱乐器械，可以使人体验超重和失重状态。一个可乘坐二十多人的环形座舱套装在竖直柱子上，由升降机送上几十米的高处，然后让座舱自由落下。落到一定位置时，制动系统启动，到地面时刚好停下。己知座舱开始下落的高度是，当落到离地面的位置时开始制动，座舱做匀减速运动。若座舱中某人的质量为。不计空气阻力。求： （1）座舱运动的最大速度； （2）座舱运动的总时间； （3）当落到离地面的位置时，座舱对人的作用力。 7．如图甲所示是高层建筑配备的救生缓降器材，由调速器、安全带、安全钩、缓降绳索等组成。发生火灾时，使用者先将安全钩挂在室内窗户、管道等可以承重的物体上，然后将安全带系在人体腰部，通过缓降绳索等安全着陆。如图乙所示是某学校的信息楼，在火灾逃生演练现场，体重为60kg的同学从20m高处，利用缓降器材由静止开始以2.5m/s2匀加速下滑2s，当速度达到