内容正文:
第五节 匀变速直线运动与汽车安全行驶
课时作业
1.(多选)如图所示,汽车以10 m/s 的速度匀速驶向路口,当行驶至距路口停车线20 m处时,绿灯还有3 s熄灭,而该汽车在绿灯熄灭时刚好停在停车线处,则汽车运动的vt图像可能是( CD )
解析:vt图像中图线与时间轴所围的面积表示位移,选项A、B中的位移小于20 m,选项C中的位移等于20 m,选项D中的位移可能等于20 m,故选C、D.
2.现有一汽车正以36 km/h的速度匀速行驶,即将通过路口,有一行人正在横穿马路,此时汽车的车头距离停车线10 m.该车减速时的最大加速度大小为5 m/s2,则下列说法正确的是( D )
A.如果驾驶员的反应时间为0.4 s,行人一定是安全的
B.如果驾驶员的反应时间为0.2 s,行人一定是安全的
C.如果驾驶员的反应时间为0.1 s,行人一定是安全的
D.除非不考虑驾驶员的反应时间,立即以最大加速度减速,行人才一定是安全的
解析:汽车的初速度v0=36 km/h=10 m/s,若汽车以最大加速度做匀减速运动,速度减为零的时间t0== s=2 s,从刹车到停止通过的位移s2=t0=10 m,汽车的车头距离停车线10 m,除非不考虑驾驶员的反应时间,立即以最大加速度减速,行人才一定是安全的,故A、B、C错误,D正确.
3.(多选)足球运动员将一个静止的足球以20 m/s的速度踢出,足球沿草地做直线运动,速度不断减小,设加速度大小恒为4 m/s2,同时足球运动员以4 m/s的恒定速度去追足球,下列说法错误的是( AD )
A.足球的位移大小为32 m
B.足球运动的时间为5 s
C.足球停下后运动员才追上足球
D.运动员追上足球所需时间为8 s
解析:足球的位移大小为s== m=50 m,选项A说法错误,符合题意;足球运动的时间为 t== s=5 s,选项B说法正确,不符合题意;足球刚停下时,运动员的位移为s=v1t=20 m<50 m,则足球停下后运动员才追上足球,选项C说法正确,不符合题意;运动员追上足球所需时间为t′== s=12.5 s,选项D说法错误,符合题意.
4.(多选)a、b两个物体在同一条直线上运动,它们的位移—时间图像如图所示,图线a是直线,图线b是一条抛物线,坐标原点是抛物线的顶点,下列说法正确的是( CD )
A.物体b做变加速直线运动
B.t=5 s末,a、b两个物体速度相同
C.b追上a前,二者最大间距为20 m
D.t=20 s末,a仍在b前方
解析:因抛物线b经过原点和(10,10)点,设抛物线方程为s=kt2,代入数据解得k=0.1,即s=0.1t2(s的单位为m,t的单位为s),结合s=at2可知,a=0.2 m/s2,则物体b做匀加速直线运动,选项A错误;物体a做匀速运动的速度va== m/s=2 m/s,t=5 s末,物体b的速度 vb5=
at5=1 m/s,选项B错误;当二者共速时距离最远,则t′==10 s,最远距离Δs=s0+vat′-at′2=10 m+2×10 m-×0.2×102 m=20 m,选项C正确;t=20 s末,a的位移sa=vat=40 m,b的位移sb=at2=×0.2×
202 m=40 m,则此时a仍在b前方,选项D正确.
5.甲和乙同时从某位置出发做直线运动,vt图像如图所示.取向右为正方向.关于两物体运动的描述,下列说法正确的是( B )
A.对乙,0~2 s内的位移与2~4 s内的位移相同
B.乙在6 s末回到出发点
C.5 s末甲、乙相距最远
D.乙在2~4 s内的加速度大于4~5 s内的加速度
解析:对乙,0~2 s内向右匀减速运动,2~4 s内向左匀加速运动,图线与坐标轴所围面积相等,表示位移大小相等,但方向相反,故A错误;图线与坐标轴所围面积表示位移,由图像可知,乙在6 s内的位移为0,即乙在6 s末回到出发点,故B正确;当两物体速度相等时,相距最远,即6 s末甲、乙相距最远,故C错误;图线斜率的绝对值表示加速度大小,由题图可知,乙在2~4 s内的加速度小于 4~5 s 内的加速度,故D错误.
6.(多选)汽车在路上出现故障时,应在车后放置三角警示牌,以提醒后面驾车司机减速安全通过.在夜间,有一货车因故障停止,后面有一小轿车以30 m/s的速度向前驶来,由于夜间视线不好,小轿车驾驶员只能看清前方50 m内的物体,并且他的反应时间为0.6 s,制动后最大加速度为5 m/s2.假设小轿车始终沿直线运动.下列说法正确的是( AD )
A.小轿车从刹车到停止所用的最短时间为6 s
B.小轿车的刹车距离(从刹车到停止运动所走的距离)为80 m
C.小轿车运动到三角警示牌时的最小速度为 25 m/s
D.三角警示牌至少要放在车后58 m远处,才能有效避免两车相撞