第2章 微专题1 刹车问题(word版练习)-【突破课堂】2025-2026学年高中物理必修第一册同步基础巩固练（人教版）

微专题1 刹车问题 建议用时：35分钟 1.(多选)某汽车在平直公路上以12 m/s的速度匀速行驶,现因前方发生紧急事件刹车,加速度的大小为6 m/s2,则下列说法中正确的是(　　) A.刹车后运动的时间为2 s B.刹车后3 s末的速度为-6 m/s C.刹车后3 s内的位移为12 m D.刹车后3 s内的位移为9 m 2.(多选)一辆空出租车以12 m/s的速度在平直公路上匀速行驶,一游客招手示意,司机经1 s的反应时间后开始刹车,刹车加速度大小为3 m/s2。从司机看到游客招手到出租车停止(　　) A.时间为4 s B.时间为5 s C.出租车的位移大小为36 m D.出租车的位移大小为48 m 3.交警在处理某次交通事故时,通过监控仪器扫描,获取的数据输入计算机后得到汽车在水平路面上刹车过程中的位移随时间变化的规律为x=30t-3t2(x的单位是m,t的单位是s),则汽车在路面上留下的刹车痕迹长度为(　　) A.75 m　　B.37.5 m　　C.225 m　　D.150 m 变式3-1(条件变式)汽车紧急刹车后,停止运动的车轮在水平地面上滑动直至停止,在地面上留下的痕迹称为刹车线。由刹车线的长短可知汽车刹车前的速度。已知汽车刹车减速运动的加速度大小为8.0 m/s2,测得刹车线长25 m。汽车在刹车前的瞬间的速度大小为 (　　) A.10 m/s　B.15 m/s　C.20 m/s　D.30 m/s 4.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36 km/h的速度匀速进入识别区,ETC天线用了0.3 s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0.7 s,刹车的加速度大小为5 m/s2,则该ETC通道的长度约为(　　) A.16 m　　B.20 m　　C.25 m　　D.30 m 5.我国严禁在酒后驾驶汽车。酒后驾驶员的反应时间变长,思考距离(驾驶员从发现情况到采取制动的时间内汽车行驶的距离)变大。表为不同速度对应的思考距离与制动距离(驾驶员从发现情况到汽车停止行驶的距离),则当速度为30 m/s时酒后的制动距离为(　　) 速度/(m/s) 思考距离/m 制动距离/m 正常 酒后 正常 酒后 15 7.5 15.0 22.5 30.0 30 15 30 75.0 A.82.5 m B.87.5 m C.90.0 m D.92.5 m 6.一辆汽车以10 m/s的初速度沿着平直公路匀速行驶,因前方事故紧急刹车并最终停止运动。从开始刹车计时,经4 s汽车的位移为10 m,若刹车过程视为匀变速直线运动,则汽车刹车时的加速度大小为(　　) A.7.5 m/s2 B.5 m/s2 C.2.5 m/s2 D.1 m/s2 7.一辆汽车在平直公路上做刹车实验,0时刻起,汽车运动过程的位移与速度的关系式为x=(10-0.1v2) m,下列分析正确的是(　　) A.刹车过程的加速度大小为10 m/s2 B.0时刻的初速度为10 m/s C.刹车过程持续的时间为5 s D.刹车过程的位移为5 m 8.卡车在平直公路上匀速行驶,速度大小为20 m/s,某时刻发现前方有突发情况而紧急刹车,卡车做匀减速直线运动直到停止,已知卡车在停下之前最后一秒内的平均速度大小为2 m/s,对于卡车在刹车过程中的运动情况,下列说法正确的是(　　) A.整个刹车过程中的平均速度大小为10 m/s B.刹车过程中的加速度大小为2 m/s2 C.刹车3 s时,卡车的速度大小为12 m/s D.刹车后6 s内的总位移大小为48 m 变式8-1　(情境变式)(多选)某汽车正以72 km/h的速度在公路上行驶,临近某斑马线,为“礼让行人”,若以5 m/s2的加速度刹车,则以下说法中正确的是(　　) A.刹车后2 s时的速度大小为10 m/s B.汽车刹车过程的平均速度为10 m/s C.刹车最后1 s的位移大小为3.5 m D.刹车后5 s内的位移大小为37.5 m 9.(多选)2023年12月14日,滨州市大部分地区普降暴雪,此次暴雪过程范围大、相态复杂、降雪强,具有一定极端性。积雪和道路结冰对交通运输、城市运行和农业等有不利影响。在干燥水平路面上汽车以36 km/h行驶,刹车距离为6.25 m。雪后路面结冰,汽车的刹车加速度降为原来的,容易发生追尾事故,所以要降低车速,同时增大行车间距。若此辆汽车以20 km/h的速度行驶,下列说法正确的是(　　) A.雪后路面结冰时,汽车刹车加速度大小为2 m/s2 B.雪后路面结冰时,汽车刹车距离约为1.93 m C.雪后路面结冰时,汽车刹车时间约为2.78 s D.雪后路面结冰时,汽车刹车过程中平均速度大小约为5.2 m/s 10.某汽车以10 m/s的速度匀速行驶,突然发现前方有障碍物,于是立即开始减速。汽车刹车过程可视为匀减速直线运动,其v-x图像如图所示,则(　　) A.汽车刹车过程加速度大小为1 m/s2 B.汽车经过3 s速度变为0 C.0~6 s内,汽车的位移为24 m D.当汽车运动的位移为9 m时,速度为8 m/s 微专题1　刹车问题 1.AC　刹车后运动的时间为t0== s=2 s,则刹车后3 s末,汽车已经停止,汽车速度为0;刹车后3 s内的位移为x3=x2=t0=×2 m=12 m,选A、C。 方法技巧　解答“刹车”问题的基本思路 ①确定刹车时间。若车辆从刹车到速度减小为零所用时间为T,则刹车时间为T=(a表示刹车时加速度的大小,v0表示汽车刹车的初速度)。 ②将题中所给的已知时间t和T比较。若T较大,则在利用运动学公式计算时,公式中的运动时间应为t;若t较大,则在利用运动学公式计算时,公式中的运动时间应为T。 2.BC　出租车从开始刹车到停下所用时间为t2== s=4 s,则从司机看到游客招手到出租车停止所用时间为t=t1+t2=1 s+4 s=5 s,出租车的位移大小为x=x1+x2=v0t1+t2=12×1 m+×4 m=36 m,选B、C。 3.A　位移随时间变化的规律为x=30t-3t2,对比匀变速直线运动公式x=v0t+at2可得,汽车刹车的初速度为v0=30 m/s,加速度为a=-6 m/s2,则汽车在路面上留下的刹车痕迹长度为s==75 m,选A。 变式3-1　C　由题可知末速度v=0,加速度a=-8 m/s2,位移x=25 m,根据v2-=2ax,解得v0== m/s=20 m/s,故选C。 4.B　汽车的初速度为v=36 km/h=10 m/s,汽车在被识别过程和司机反应时间内均做匀速直线运动,有x1=v(t1+t2)=10 m,汽车刹车过程,做匀减速直线运动,有x2==10 m,则该ETC通道的长度约为x=x1+x2=20 m,选B。 5.C　当速度为v1=15 m/s时,酒后刹车位移x1=30.0 m-15.0 m=15.0 m,酒后刹车的加速度相等,则=2ax1,当速度为v2=30 m/s时,有=2ax2,解得酒后刹车位移x2=60.0 m,则当速度为30 m/s时酒后的制动距离为x=30.0 m+60.0 m=90.0 m,选C。 6.B　从开始刹车时计时,若汽车刚好经过4 s停止运动,则汽车的位移为x'=×4 m=20 m>10 m,说明汽车速度减为零的时间小于4 s。设汽车速度减为零所需的时间为t,有v0t=x,解得t=2 s,故第2 s末汽车的速度一定为零。设汽车减速时的加速度大小为a,有a==5 m/s2,选B。  7.B　根据v2-=2ax得x=,又x=(10-0.1v2) m,由=-0.1 s2·m-1,解得a=-5 m/s2,由-=10 m,解得v0=10 m/s,故A错误,B正确;刹车过程持续的时间为t==2 s,故C错误;刹车过程的位移为x==10 m,故D错误。 8.A　整个刹车过程的平均速度为== m/s=10 m/s,故A正确;根据逆向思维法,把卡车刹车过程看成反向的初速度为零的匀加速直线运动,最后一秒的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,则加速度大小为a== m/s2=4 m/s2,故B错误;卡车的刹车时间为t0== s=5 s,所以刹车3 s时的速度为v=v0-at=20 m/s-4×3 m/s=8 m/s,故C错误;刹车6 s时,卡车已经停止运动,所以刹车后6 s内的位移就等于卡车的刹车位移,即x== m=50 m,故D错误。 方法技巧　刹车类运动问题技巧点拨 (1)逆向思维法:可看成反向的初速度为零的匀加速直线运动。 (2)实事求是法:先计算物体实际的运动时间,然后根据所提问题的情况具体计算。 变式8-1　AB　汽车初速度为v0=72 km/h=20 m/s,刹车后至停止运动,所用时间为t0==4 s,刹车后2 s时的速度大小为v2=v0-at2=10 m/s,故A正确;汽车刹车过程的平均速度为==10 m/s,故B正确;逆向分析可得,刹车最后1 s的位移大小为x=a=2.5 m,故C错误;汽车刹车后4 s停止运动,则刹车后5 s内的位移大小即为4 s内的位移大小,x'=v0t0=40 m,故D错误。 9.AC　在干燥水平路面上,汽车的初速度为v0=36 km/h=10 m/s,设刹车时的加速度大小为a1,有2a1x1=,解得a1=8 m/s2,雪后路面结冰,汽车的刹车加速度大小降为a2=a1=2 m/s2,故A正确;雪后路面结冰,汽车的速度为v1=20 km/h= m/s,则汽车的刹车距离为x2== m≈7.72 m,故B错误;雪后路面结冰,汽车的刹车时间为t== s≈2.78 s,故C正确;雪后路面结冰时,汽车刹车过程中平均速度大小为== m/s≈2.78 m/s,故D错误。 10.D　汽车刹车过程可视为匀减速直线运动,由运动学公式有v2-=2ax,结合v-x图像,代入数据解得a=-2 m/s2,A错误;由匀变速直线运动的速度时间公式v=v0+at可得,汽车经过3 s速度为4 m/s,B错误;汽车刹车过程所需时间为t刹== s=5 s,所以0~6 s内,汽车的位移即刹车的总位移,大小为25 m,C错误;由公式v2-=2ax,当汽车运动的位移为9 m时,汽车的速度为8 m/s,D正确。 学科网（北京）股份有限公司 $