2.5匀变速直线运动与汽车安全行驶 同步练习 -2025-2026学年高一上学期物理粤教版必修第一册

2.5 匀变速直线运动与汽车安全行驶 同步练习 一、单选题 1．动车在进站时做匀减速直线运动，停止运动前最后1s内的位移为2m，则该列动车在停止运动前2s内的位移是（    ） A．4m B．6m C．8m D．10m 2．重庆轨道交通2号线李子坝站的“轻轨穿楼”是近年来的网红景点，吸引了大量游客前来打卡。某乘客用手机测量到一列时速为90km/h的轻轨列车在制动后做加速度大小为5m/s²的匀减速直线运动，则列车开始制动到停下所需时间为（　　） A．4s B．5s C．6s D．7s 3．汽车以大小为20m/s的速度做匀速直线运动，刹车后获得的加速度的大小为5m/s2，那么刹车后2s内与刹车后6s内通过的位移之比为（    ） A．1:2 B．1:3 C．2:3 D．3:4 4．甲、乙两汽车在一条平直的单行道上同向行驶，甲在前、乙在后。某时刻两车司机听到前方有事故发生的警笛提示，同时开始刹车，两车刹车时的v-t图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A．甲车的加速度大于乙车的加速度 B．t=24s时两车的速度均为9m/s C．若两车未发生碰撞，开始刹车时两车的间距一定大于24m D．若两车发生碰撞，可能发生在t=25s时 5．一辆汽车在路面正常行驶时，驾驶员发现前方的斑马线上有行人通过，随即刹车，刹车过程中其位移时间关系为，则刹车5s末汽车的速度大小为（　　） A．0 B．4m/s C．5m/s D．7.5m/s 6．如图所示为钉钉子的情景。若某次敲击过程中，钉子竖直向下运动的位移随时间变化的规律为。则在本次敲击过程中，下列说法正确的是（   ） A．钉子做匀加速直线运动 B．前0.15s内，钉子的位移大小为0.02m C．钉子的初速度大小为 D．前0.05s内，钉子速度变化量的大小为 7．汽车在出厂前需做大量检测工作，平直公路上的刹车检测即为其中一项。若从刹车开始，某轿车在运动过程中的位置坐标与时间的关系式为，则下列分析正确的是（　　） A．上述过程中轿车的初速度大小为，加速度大小为 B．轿车刹车后s末的速度大小为 C．前s内轿车位移大小为 D．轿车刹车过程的位移大小为 8．2009年3月29日，中国女子冰壶队首次夺得世界冠军，如图所示，一冰壶以速度v垂直进入三个矩形区域做匀减速运动，且刚要离开第三个矩形区域时速度恰好为零，则冰壶依次进入每个矩形区域时的速度之比和穿过每个矩形区域所用的时间之比分别是（　　） A． B． C． D．t1：t2：t3=：：1 二、多选题 9．足球运动员将一个静止的足球以20m/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，同时足球运动员以4m/s的恒定速度去追足球，下列说法错误的是（　　） A．足球的位移大小为32m B．足球运动的时间为5s 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8s 10．甲、乙两物体沿同一直线运动，甲的图像、乙的图像分别如图1、2所示，甲从坐标原点出发。下列说法正确的是（　　） A．内甲、乙均做沿轴正方向的匀加速直线运动 B．前内，甲、乙间的最大距离为 C．时甲、乙的位置坐标均为 D．时甲、乙间的距离为20m 11．在交通路口，当黄灯亮时，已越过停止线的车辆可以继续通行，未越过停止线的车辆必须在停止线前停车等候，继续通行则属于交通违法行为。某一平直公路路口黄灯亮起之前，有3s的绿灯闪烁时间。一辆轿车以m/s的速度做匀速直线运动，在车头距离停止线54m处时看到绿灯开始闪烁，经过s的反应时间后才能作出让车匀加速通过或匀减速停下的操作，已知该轿车加速运动时的最大加速度大小为2。下列说法正确的是（　　） A．若轿车司机以最大加速度加速通过，则司机不能在黄灯亮起前通过停止线 B．若轿车司机匀减速停下，则司机刹车时间最多为2.4s C．若轿车司机匀减速停下，则司机至少以1.5的加速度刹车 D．若轿车司机匀减速停下，则司机至少以2.5的加速度刹车 12．甲乙两辆汽车在平直的公路上沿同一方向作直线动，t＝0 时刻同时经过公路旁的同一个 路标．如图是描述两车运动的 v－t 图，直线 a、b 分别描述了甲乙两车在 0-20 s 的运动情 况．关于两车之间的位置关系，下列说 法正确的是（     ） A．前 10s 内两车逐渐靠近 B．在 10－20s 内两车逐渐靠近 C．在 10s 时该两车在公路上相遇 D．在 20s 时该两车在公路上相遇 三、填空题 13．一辆公共汽车进站后开始刹车，做匀减速直线运动．开始刹车后的第1s内的位移和第2s内的位移大小依次为9m和7m．则汽车的加速度是 m/s2，刹车后6s内的位移是 m． 14．在平直公路上，一汽车的速度为，从某时刻开始刹车，汽车以2m/s2的加速度匀减速度运动，则：10s末车离开始刹车点的距离为 m 15．“科技让生活更美丽”，自动驾驶汽车呈现出接近实用化的趋势。图1为某型无人驾驶的智能汽车的测试照，为了增加乘员乘坐舒适性，程序设定汽车制动（刹车）时汽车加速度大小随位移均匀变化。某次测试汽车“”关系图线如图2所示，汽车制动距离为12m。 （1）汽车做加速度 （选填“增大”、“减小”、“不变”）的 （选填“加速”、“减速”、“匀速”）运动； （2）微元法是一种常用的研究方法，对于直线运动，可以由图像来求位移。请你借鉴此方法，求汽车的初速度的大小 ； （3）为了求汽车的制动时间t，某同学的求解过程如下： 在制动过程中加速度的平均值为； 画出初速度为，加速度大小恒为的汽车匀变速制动的图像； 通过图像面积在数值上等于位移大小，求出减速时间t0 试判断：实际的制动时间t t0（选填“>”、“<”、“=”），并简要说明理由 。 四、解答题 16．某一长直赛道上，有一辆F1赛车，前方200m处有一安全车正以10m/s的速度匀速前进，这时赛车从静止出发以2m/s2的加速度追赶。求： （1）赛车何时追上安全车； （2）追上之前与安全车最远相距多大。 17．一辆公共汽车以初速度为15m/s做匀速直线运动，汽车在匀速过程中突然遇到紧急情况刹车，若其刹车的加速度大小为5m/s2（汽车刹车过程可以视作匀减速直线运动），求 (1)刹车2s末，公共汽车的速度大小和位移大小分别为多少？ (2)刹车4s末，公共汽车的速度大小和位移大小分别为多少？ 18．有一辆摩托车，由静止开始，以加速度追正前方相距处的一辆汽车，已知汽车以向前匀速行驶，求： （1）摩托车追上汽车前相距的最大距离是少？ （2）若摩托车的最大速度，要想从静止开始用3min的时间正好追上汽车，则摩托车的加速度至少多大？（设摩托车在加速阶段做匀加速运动） 19．一般人的刹车反应时间为，但饮酒会引起反应时间延长，增加交通安全隐患。因此，《中华人民共和国道路交通安全法》明确规定：严禁酒后开车！在某次试验中，一名志愿者少量饮酒后驾车以的速度在试验场的水平路面上匀速行驶。从发现紧急情况到汽车停下来，行驶距离为。减速过程中汽车位移，此过程可以视为匀变速直线运动。求： (1)减速过程中汽车的加速度大小和所用时间； (2)饮酒志愿者的反应时间延长了多少； (3)若饮酒志愿者在满足（2）的条件下，发现正前方有一辆正以的速度行驶的自行车，为了避免发生碰撞，则司机发现自行车时两车的间距应满足什么条件。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《2.5 匀变速直线运动与汽车安全行驶 同步练习》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C B D C A B D A AD BC 题号 11 12 答案 AD BD 1．C 【详解】根据运动学公式可知，减速到0的运动也可以看成反向加速，则有 可解得 所以停车前2s的位移为 故选C。 2．B 【详解】列车开始制动到停下所需时间 故选B。 3．D 【详解】汽车刹车速度减为零所需的时间为：，则刹车2s内的位移：，刹车后6s内的位移为：，刹车后2s内与刹车后6s内通过的位移之比为：3:4，故D正确，ABC错误． 4．C 【详解】A．图像斜率代表加速度，根据图像可知，甲车的加速度小于乙车的加速度，故A错误； B．根据图像中三角形相似可知 解得 故B错误； C．从开始到速度相等，乙比甲多走 若两车未发生碰撞，开始刹车时两车的间距一定大于24m，故C正确； D．若速度相等时，两车没发生碰撞，则之后不会再碰撞，故D错误。 故选C。 5．A 【详解】根据位移时间关系 所以 所以 所以汽车刹车时间为 所以刹车5s末汽车的速度大小为0。 故选A。 6．B 【详解】AC．根据匀变速直线运动位移与时间的关系 结合钉子向下运动的位移与时间的变化规律 可得 钉子以做匀减速运动，AC错误； B．根据上述分析可知，钉子停止运动的时间 故前0.15s的时间内，钉子实际运动时间只有0.1s,把代入 解得 B正确； D．根据加速度的定义可得，前0.05s内，钉子速度变化量的大小为 D错误。 故选B。 7．D 【详解】A．由汽车在运动过程中的位置坐标与时间的关系式 可知，汽车的初速度为 加速度为 即加速度大小为5m/s2，故A错误； B．由速度公式可得轿车刹车后2s末的速度为 故B错误； CD．汽车刹车时间为 所以前5s内轿车位移即轿车刹车过程的位移大小 故C错误，D正确。 故选D。 8．A 【详解】AB．冰壶做匀减速运动，逆过程即为初速为零的匀加速直线运动，由得 则有 故A正确，B错误； CD．逆着运动过程看就变成初速度为零的匀加速直线运动，利用得 则有 故CD错误。 故选A。 9．AD 【详解】A．足球的位移大小为 选项A错误，符合题意。 B．足球运动的时间为 选项B正确，不符合题意。 C．足球刚停下时，运动员的位移为 s=v1t=20m<50m 则足球停下后运动员才追上足球，选项C正确，不符合题意； D．运动员追上足球所需时间为 选项D错误，符合题意。 故选AD。 10．BC 【详解】A．由题图可知内甲做沿轴正方向的匀加速直线运动，乙做沿轴正方向的匀速直线运动，故A错误； B．前内，由图1可知甲在后，做初速度为0的匀加速直线运动，加速度大小为 由图2可知乙在前，从的位置开始匀速直线运动，速度大小为 当甲、乙速度相等时相距最远，有 解得 此时甲、乙间的最大距离，故B正确； C．内甲的位移 因此2s时甲的位置坐标为，由图2可知2s时乙的位置坐标也为12m，故C正确； D．由图1可知3s时甲的位移 由图2可知3s时乙回到其出发点的位置，可知此时甲、乙间的距离为18m，故D错误。 故选BC。 11．AD 【详解】A．若轿车司机以最大加速度加速通过，则在时间内，汽车的位移为 司机不能在黄灯亮起前通过停止线，故A正确； B．若轿车司机匀减速在停止线前停下，则有 解得停车时间，司机刹车时间最多为6s，故B错误； CD．司机以最长时间6s刹车，则加速度最小为，故C错误，D正确。 故选AD。 12．BD 【详解】0时刻两车同时经过公路旁的同一个路标，在0-10s内a车速度小于b车的速度，b车在前，两车逐渐远离．A错误； 在10-20s内，a车速度大于b车的速度，b车在前，两车逐渐靠近，B正确； 在t=10s时两车速度相等，但a的位移小于b的位移，两车没有相遇，C错误； 根据速度图象的“面积”表示位移，由几何知识看出，20s时两车的位移相等，两车相遇，D正确。 故选BD。 【点睛】利用速度--时间图象求从同一位置出发的解追及问题，主要是把握以下几点：①当两者速度相同时两者相距最远；②当两者速度时间图象与时间轴围成的面积相同时两者位移相同，即再次相遇；③当图象相交时两者速度相同。 13． 2 25 【详解】[1]．由可得汽车的加速度是 [2]．根据可得： 解得 v0=10m/s 则汽车刹车停止的时间： 则刹车后6s内的位移是 14．25 【详解】设初速度方向为正，加速度，由得汽车停下来所用时间为 即汽车在5s末停止运动，所以10s末的位移等于5s内的位移，由 得 15． 增大 减速 < 见解析 【详解】（1）[1][2]汽车制动过程，由图2可知其加速度随位移均匀增大，做加速度逐渐增大的减速运动。 （2）[3]由匀变直线运动中位移与速度的关系 汽车做非匀变速运动，运用“微元法”，可知“”图线与轴所围图形的“面积”即“速度平方变化量的一半”，即 解得 （3）[4][5]若汽车以的加速度做匀减速运动时，图像如图中直线所示 位移大小仍为不变，即图像与围成的面积为12，可得 由图像可知，汽车做加速度逐渐增大的减速运动，若制动距离为，实际图像如图中曲线所示，即实际制动时间小于。 16．（1）20s；（2）225m 【详解】（1）赛车追上安全车时，由位移关系 带入数据得t=20s （2）当两车速度相等时，相距最远，则有 则相距的最远距离为 17．(1)，20m (2)0，22.5m 【详解】（1）汽车从开始刹车到停下所用时间为 则刹车2s末，公共汽车的速度大小为 公共汽车的位移大小为 （2）刹车4s末，公共汽车已经停下，所以速度大小为0；公共汽车的位移大小为 18．（1）；（2） 【详解】（1）设经相距最远，最大距离为，此时两车速度相等，则有 解得 则有 解得 （2）设摩托车经达到最大速度，摩托车先加速到速度最大，后匀速；加速度有最小值，则有 其中 联立解得 摩托车的加速度至少为。 19．(1)加速度大小为，时间为 (2)反应时间延长了 (3)两车间距 【详解】（1）由分析可知减速过程中汽车的初速度为 末速度为0，位移为，根据匀变速直线运动速度与位移公式有 解得 即减速过程中汽车的加速度大小。 由 解得减速过程中所用时间为 （2）已知从发现紧急情况到汽车停下来，行驶距离为，减速过程中汽车位移为，所以反应时间内的位移为 因为汽车在反应时间内做匀速直线运动，速度为，所以饮酒志愿者的反应时间为 故饮酒志愿者的反应时间延长的值为 （3）由分析可知当汽车与自行车速度相等时，若不相撞，则之后也不会相撞。设汽车速度从减速到所用时间为，则有 代入数据解得 此过程汽车的位移为 自行车匀速的位移为 所以汽车和自行车的最小位移为 即为了避免发生碰撞，司机发现自行车时两车的间距应满足。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $