山东省(春季高考)交通运输类 《汽车文化》项目六任务一 45分钟专题训练卷
2026-10-12
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内容正文:
山东省(春季高考)交通运输类《汽车文化》45分钟专题训练卷专辑,共227份试卷。试卷命题与高考紧密相关,精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固交通运输类理论知识,熟悉高考题型和命题规律,提高解题能力和应试技巧,为高考取得优异成绩打下坚实的基础,本训练卷适用于即将参加交通运输类高考的学生。
与本专辑配套的还有山东省春季高考考试《汽车机械基础》《汽车电工电子基础》《汽车发动机构造与维修》《汽车底盘构造与维修》《汽车电气设备构造与维修》《汽车保养与维护》《新能源汽车》《汽车构造与拆装》45分钟专题训练卷专辑,欢迎同学和老师们下载使用。
山东省(春季高考)交通运输类 《汽车文化》
项目六:汽车运动与博览
任务一:汽车运动
时间:45分钟 总分:100分
班级____ 姓名____ 学号____ 成绩____
一、单项选择题(本大题共20小题,每题2分,共40分)
1. 汽车运动中的比赛规则和安全标准是由哪个机构制定和监管( )
A. 国际汽联
B. 国际奥委会
C. 联合国
D. 国际体育联合会
【答案】A
【解析】国际汽车联合会(FIA)是负责制定和监管汽车运动比赛规则和安全标准的国际机构。
2. 汽车运动的起源背景与哪个因素密切相关( )
A. 政治变革
B. 文化交流
C. 经济发展
D. 科技创新
【答案】C
【解析】汽车运动的起源与经济发展密切相关,随着经济的进步,汽车的发明和普及推动了汽车运动的发展。
3. 勒芒24小时耐力赛的核心挑战在于( )
A. 单一车手连续驾驶
B. 纯电动动力系统续航
C. 车辆耐久性与能效平衡
D. 全雨战环境适应性
【答案】C
【解析】勒芒24小时赛考验赛车在极端工况下的稳定性,原型车组(LMP1/Hypercar)需协调燃油效率与速度。
4. 汽车运动中有“绿色地狱”之称的赛道是( )
A. 勒芒赛道
B. 纽伯格林北环赛道
C. 蒙特卡洛赛道
D. 银石赛道
【答案】B
【解析】纽伯格林北环赛道狭窄、弯道众多、起伏明显,驾驶难度极高,因而被誉为“绿色地狱”。
5. F1比赛中的“Safety Car”一般在何种情况下会启用( )
A. 发生严重碰撞事故
B. 下雨天气
C. 赛道有明显障碍物
D. 赛车失火
【答案】A
【解析】发生严重碰撞事故并需要处理事故、清理赛道或救援时,为降低赛车通过事故区域的速度、保障工作人员和车手安全,赛事控制方通常会部署Safety Car。因此本题在修正后的题干条件下应选A。
6. 有“赛车王子”美称的是( )
A. 埃尔顿·塞纳
B. 迈克尔·舒马赫
C. 费尔南多·阿隆索
D. 尼克·劳达
【答案】A
【解析】有“赛车王子”美称的是巴西车手埃尔顿·塞纳。
7. F1赛车的制动系统会根据什么因素进行调整( )
A. 赛道气温
B. 油箱剩余油量
C. 轮胎磨损情况
D. 车手身体健康状况
【答案】C
【解析】F1赛车的制动性能会受到轮胎磨损情况影响。随着轮胎磨损,轮胎的抓地力和制动稳定性会发生变化,车队需要相应调整制动力分配等制动参数,以保持赛车的制动性能和操控稳定性。因此应选C。
8. F1赛事中,哪个国家拥有最多的世界冠军车手( )
A. 德国
B. 英国
C. 意大利
D. 巴西
【答案】B
【解析】截至目前,英国籍车手获得F1世界车手冠军的总次数和车手人数均位居各国前列,超过德国、意大利和巴西。因此应选B。
9. F1赛车手在比赛中需要频繁接收哪种轮胎相关信息以调整赛车策略( )
A. 赛道气温
B. 赛车速度
C. 对手位置
D. 胎压数据
【答案】D
【解析】胎压数据能够反映轮胎的工作状态和抓地力变化。车手根据车队通过无线电传达的胎压及相关轮胎状态信息,调整驾驶方式、轮胎使用和进站策略。因此,在修正后的题干条件下应选D。
10. F1比赛中,哪个车手获得的名次在车队积分榜上不起作用( )
A. 比赛第一名车手
B. 比赛第二名车手
C. 比赛第三名车手
D. 比赛第十一名车手
【答案】D
【解析】在F1比赛中,正赛积分(即比赛最终排名积分)会直接计入车队积分榜。根据规则,正赛前10名车手均能获得积分(如第一名25分,第二名18分,第三名15分,依此类推),而最后一名车手(未进入前10名)不获得积分。因此,只有进入前10名的车手的积分才会对车队积分榜产生影响。
11. F1赛事中的“Pole Position”是指什么( )
A. 最后一名
B. 第一名
C. 中间位置
D. 最快圈速
【答案】B
【解析】Pole Position指的是在排位赛中取得的第一名的位置。
12. F1赛车技术规则的核心目标是 ( )
A. 鼓励厂商自由创新
B. 强制使用混合动力系统
C. 控制成本与提升安全性
D. 限制空气动力学研发
【答案】C
【解析】F1技术规则通过预算帽、统一部件标准(如2022年地面效应底盘)平衡竞争公平性并减少事故风险。
13. 在汽车赛事中,唯一允许加油和更换车手同时进行的赛事是( )
A. 勒芒24小时耐力赛
B. F1世界锦标赛
C. 世界拉力锦标赛
D. 印地500大赛
【答案】A
【解析】勒芒24小时耐力赛允许赛车在进站加油的同时更换车手,以提高比赛效率并减轻车手长时间驾驶的疲劳;其他选项所列赛事通常不允许在加油时同时更换车手。因此正确答案是A。
14. 一级方程式赛车通常具有多少个轮胎( )
A. 4
B. 6
C. 8
D. 10
【答案】A
【解析】一级方程式赛车通常只有4个轮胎。
15. 在F1比赛中,哪种轮胎胎面设计适用于干燥天气( )
A. 花纹胎
B. 球面胎
C. 线条胎
D. 平滑胎
【答案】D
【解析】F1比赛中,干燥天气下会使用平滑胎以提供更大接地面积和最佳抓地力。
16. 以下哪支车队是F1历史上唯一从1950年参赛至今的制造商( )
A. 梅赛德斯
B. 迈凯伦
C. 法拉利
D. 红牛
【答案】C
【解析】法拉利车队自1950年首届F1赛季起从未缺席,是参赛时间最长的车队,被称为“红色跃马”。
17. 一级方程式赛车中的“Safety Car”是用来做什么的( )
A. 检查赛道安全性
B. 保护赛车安全
C. 纠正比赛顺序
D. 提高比赛节奏
【答案】B
【解析】Safety Car用于在比赛中出现意外情况时,保护赛车和车手的安全。
18. 车队通常以什么方式来指挥车手( )
A. 无线电通讯
B. 书面指示
C. 车内显示屏
D. 指示旗
【答案】A
【解析】车队通常通过无线电通讯来指挥车手。
19. F1比赛中,赛车手握手庆祝胜利的场面通常发生在哪个地方( )
A. 颁奖台
B. 赛车场
C. 休息区
D. 赛车队基地
【答案】A
【解析】F1比赛中,赛车手胜利后通常在颁奖台上握手庆祝。
20. F1赛车的最高时速一般达到多少公里( )
A. 300公里
B. 400公里
C. 500公里
D. 600公里
【答案】A
【解析】现代F1赛车在比赛中的最高时速通常约为300至400公里,具体数值会因赛道布局、赛车调校和比赛条件而有所不同。在给定选项中,300公里最符合通常所说的F1赛车最高时速范围,因此正确答案是A。
二、计算题(本大题共2小题,每题5分,共10分)
21. 某赛车在直线加速赛段由初速度 10 m/s 开始,以 3 m/ 的加速度匀加速 5 s,随后以 4 m/ 的加速度匀减速,直至赛车停止。求:(1)匀加速结束时赛车的速度,结果用 km/h 表示;(2)匀加速阶段赛车行驶的距离;(3)匀减速阶段及整个赛段赛车行驶的距离。
【答案】(1)匀加速结束时速度为 25 m/s,即 90.0 km/h。(2)匀加速阶段行驶距离为 87.5 m。(3)匀减速阶段行驶距离为 78.125 m,整个赛段行驶距离为 165.625 m,约为 165.6 m。
【解析】(1)由匀变速运动末速度公式,匀加速结束速度为 10 m/s 加上 3 m/ 乘以 5 s,得到 25 m/s,换算为 90.0 km/h。(2)由位移公式,匀加速距离为 10 m/s×5 s,再加上二分之一乘以 3 m/ 乘以 5 s 的平方,得到 87.5 m。(3)匀减速至停止的距离可由初速度平方除以两倍减速度求得,即 25 m/s 的平方除以 2×4 m/,得到 78.125 m;两阶段距离相加,得到总距离约 165.6 m。
22. 某一级方程式赛车质量为 ,在一段直道末端以 的速度进入制动区,经过 后速度降低到 。设制动过程中做匀减速直线运动,忽略空气阻力及其他阻力。求:(1)赛车制动时的加速度;(2)完成此次制动所需的时间;(3)赛车受到的平均制动力大小。
【答案】(1)赛车制动时的加速度为 ,减速度大小为 。(2)完成此次制动所需时间约为 。(3)赛车受到的平均制动力大小约为 。
【解析】(1)由 ,代入得 。(2)由 ,得 。(3)由牛顿第二定律,制动力大小为 。
三、综合应用题(本大题共7小题,共50分)
23.(5分)某赛道发卡弯入口设置制动区。一辆赛车以 30 m/s 的速度进入制动区,车手从发现制动标志到踩下制动踏板的反应时间为 0.40 s。赛车在干燥赛道上的制动减速度大小为 10 m/,在湿滑赛道上的制动减速度大小为 8 m/。赛车需要将速度降至 12 m/s 才能安全通过弯道,制动标志距弯道入口 70 m。忽略制动系统建立压力所需的时间,求:(1)分别计算干燥赛道和湿滑赛道上的反应距离、制动距离及总距离;(2)判断两种赛道条件下 70 m 制动区是否足够,并计算湿滑赛道还需增加的距离;(3)从赛车比赛策略角度,提出两项提高湿滑赛道制动安全性的措施。
【答案】(1)反应距离均为 12 m。干燥赛道制动距离为 39.6 m,总距离为 51.6 m;湿滑赛道制动距离为 40.5 m,总距离为 52.5 m。(2)两种条件下总距离均小于 70 m,制动区均足够;湿滑赛道尚有 17.5 m 的余量,不需要增加距离。(3)可提前选择制动标志并适当提前制动,避免在湿滑路面上过晚制动;可根据轮胎温度、赛道积水和抓地力变化调整制动力分配,减小车轮抱死风险。
【解析】(1)反应距离为30×0.40=12 m。由s=()/(2a),干燥赛道制动距离为(302−122)/(2×10)=39.6 m,总距离51.6 m;湿滑赛道为40.5 m,总距离52.5 m。(2)两者均小于70 m,制动区足够;湿滑赛道余量为70−52.5=17.5 m,无需增加。(3)可提前制动并平顺施加制动力,根据抓地力调整制动力分配,避免车轮抱死。
24.(5分)某赛车队在赛道直道上测试赛车的加速性能。赛车由静止开始,前 4 s 做匀加速运动,速度达到 100 km/h;随后在 3 s 内继续匀加速,速度由 100 km/h 提高到 160 km/h。忽略换挡过程的时间和距离。求:(1)计算两个加速阶段的加速度;(2)计算两个阶段分别行驶的距离及 7 s 内的总距离;(3)计算 7 s 内的平均速度,并说明仅用平均速度评价赛车起步和中段加速性能的局限性。
【答案】(1)第一阶段加速度为 6.94 m/,第二阶段加速度为 5.56 m/。(2)第一阶段行驶距离约 55.56 m,第二阶段行驶距离约 108.33 m,7 s 内总距离约 163.89 m。(3)7 s 内平均速度约为 23.41 m/s,即 84.3 km/h。平均速度是全程位移与总时间的比值,不能分别反映赛车起步阶段和中段阶段的加速能力,也不能体现加速度随时间的变化。
【解析】将100 km/h、160 km/h换算为27.78、44.44 m/s。两阶段加速度分别为27.78/4≈6.94 m/、(44.44−27.78)/3≈5.56 m/。阶段距离为平均速度乘时间,分别约55.56 m、108.33 m,总距离约163.89 m。7 s平均速度为163.89/7≈23.41 m/s,即84.3 km/h;该值不能反映各阶段加速能力及加速度变化。
25.(5分)在某一级方程式锦标赛赛道的弯道入口处,赛车需要从 250 km/h 降速至 100 km/h。设赛车制动过程做匀减速直线运动,制动时间为 4.0 s,弯道入口前可用制动距离为 210 m。另有一辆普通道路车辆在相同初、末速度条件下,最大平均制动减速度为 7.5 m/。(1)计算一级方程式赛车制动过程中的平均制动减速度和制动距离。(2)计算普通道路车辆完成相同降速所需的制动距离,并判断其在 210 m 制动距离内能否完成降速。(3)结合汽车运动和一级方程式赛车的特点,分析赛车能够实现较大制动减速度的主要原因,并提出进入弯道时应遵循的基本驾驶原则。
【答案】(1)将速度换算为国际单位制:,。平均制动减速度:。制动距离:。赛车所需制动距离约为 194.44 m,小于 210 m。(2)普通道路车辆的制动距离:
。由于 270.04 m 大于 210 m,普通道路车辆不能在规定距离内完成降速。(3)赛车具有良好的空气动力学车身,可产生较大的下压力;赛车轮胎与赛道之间的附着力较强,制动系统性能也更优,因此能够获得较大的制动减速度。进入弯道前应提前制动,控制车速,保持车辆稳定,避免在弯道中急刹车或突然转向。
【解析】速度换算为≈69.44 m/s、≈27.78 m/s。赛车平均加速度约为−10.42 m/,制动距离约194.44 m,小于210 m。普通车辆制动距离约270.04 m,超过210 m,不能完成降速。赛车依靠下压力、高性能轮胎和制动系统获得更大附着力;入弯前应提前制动,避免弯中急刹或突然转向。
26.(5分)某一级方程式赛车以 252 km/h 的速度通过半径为 180 m 的水平弯道,赛车质量为 798 kg。设轮胎与路面的最大侧向附着系数为 1.60,取重力加速度 。(1)计算赛车通过弯道所需的向心加速度和侧向力。(2)若不考虑空气动力学下压力,判断赛车以该速度过弯时轮胎是否会发生侧向打滑,并说明理由。(3)若赛车产生 5000 N 的下压力,计算考虑下压力后轮胎可提供的最大侧向力,并计算理论允许的最高过弯速度。
【答案】(1)。向心加速度 ;侧向力 。(2)最大侧向力 。所需侧向力大于最大侧向力,因此会发生侧向打滑。(3)。最高速度 ,即约 。
【解析】252 km/h=70 m/s。向心加速度a=/r=702/180≈27.22 m/,侧向力F=ma≈2.17×104 N。无下压力时,最大侧向力为μmg≈1.25×104 N,小于所需侧向力,轮胎会打滑。下压力为5000 N时,最大侧向力为1.60(798×9.8+5000)≈2.05×104 N;由mv2/r=F得最高速度约68.0 m/s,即244.8 km/h。
27.(10分)某一级方程式锦标赛赛道单圈长度为 5.412 km。一场比赛共进行 60 圈,计时系统记录的比赛总用时为 1 h 35 min 30 s。排位赛中,一辆赛车完成同一赛道一圈的用时为 1 min 29.500 s。(1)计算该赛车在比赛中的总行驶路程和全程平均速度,平均速度用 km/h 表示。(2)计算该赛车排位赛单圈的平均速度,并比较其与比赛全程平均速度的大小。(3)结合一级方程式锦标赛的比赛特点,分析排位赛单圈平均速度通常高于比赛全程平均速度的原因。
【答案】(1)比赛总路程:。比赛总时间:。比赛全程平均速度:。(2)排位赛时间:。排位赛单圈平均速度:。排位赛单圈平均速度高于比赛全程平均速度。(3)排位赛通常以单圈最快成绩为目标,赛车可采用更激进的驾驶和调校。比赛中存在轮胎性能衰减、进站、超车、防守及交通干扰等情况,导致全程平均速度降低。
【解析】比赛总路程为5.412×60=324.72 km,总时间为5430 s=1.5083 h,全程平均速度约215.28 km/h。排位赛单圈时间为89.5 s,平均速度为5.412÷(89.5/3600)≈217.69 km/h,高于比赛全程平均速度。排位赛追求单圈极限,可采用更激进的驾驶和调校;正赛受轮胎衰减、进站、超车、防守、车流及安全车等影响。
28.(10分)某一级方程式锦标赛赛道全长 5.0 km,正赛共进行 61 圈。一名车手完成比赛的总用时为 1 h 32 min,其中进站更换轮胎和补充燃料共耗时 22 s。车手在非进站期间保持连续行驶,车队要求赛车全程平均速度达到 200 km/h。(1)计算该车手完成比赛的总路程,以及包含进站时间在内的全程平均速度。(2)计算车手在赛道上实际行驶期间的平均速度,并比较全程平均速度与车队要求。(3)若车队通过优化进站流程将进站时间缩短 8 s,在赛道总路程不变的情况下,重新计算全程平均速度,并判断是否达到 200 km/h 的要求。
【答案】(1)总路程 。总时间 ,全程平均速度 。(2)实际行驶时间 ,赛道行驶平均速度 。全程平均速度低于车队要求的 200 km/h。(3)缩短后的总时间 ,全程平均速度 ,仍未达到 200 km/h,还需进一步缩短用时或提高赛道行驶速度。
【解析】总路程为61×5.0=305 km,总时间为5520 s,全程平均速度为305000÷5520×3.6≈198.9 km/h。扣除22 s进站时间,实际行驶时间为5498 s,平均速度约199.7 km/h;全程平均速度未达200 km/h。进站缩短8 s后,总时间为5512 s,全程平均速度约199.2 km/h,仍未达标,还需继续缩短用时或提高行驶速度。
29.(10分)某场地赛中,赛车进入一段长度为 600 m 的直道。赛车进入直道时速度为 25 m/s,前 5 s 做匀加速运动,速度提高到 45 m/s,之后保持 45 m/s 匀速行驶至直道末端。另一辆赛车以 42 m/s 的速度全程匀速通过该直道。求:(1)计算第一辆赛车前 5 s 的加速度及行驶距离;(2)计算第一辆赛车通过直道的总时间,并与第二辆赛车比较到达直道末端的时间差;(3)若第一辆赛车需要在直道末端保持更高速度完成超越,说明车手和赛车应采取的两项改进措施。
【答案】(1)第一辆赛车前 5 s 的加速度为 4 m/,行驶距离为 175 m。(2)第一辆赛车剩余 425 m 以 45 m/s 匀速行驶,所需时间约 9.44 s,通过直道总时间约 14.44 s。第二辆赛车通过直道时间约 14.29 s,第一辆赛车约晚到达 0.16 s。(3)车手可提前优化出弯线路并更早、平顺地施加驱动力;赛车可通过改善轮胎抓地力、动力输出和空气动力学设定,提高出弯加速及直道末端速度。
【解析】前5 s加速度为(45−25)/5=4 m/,行驶距离为(25+45)×5/2=175 m。剩余425 m以45 m/s行驶,需时约9.44 s,第一辆赛车总时间约14.44 s;第二辆赛车用时600/42≈14.29 s,第一辆约晚0.16 s。为在末端以更高速度超越,应优化出弯线路并平顺提前加速,同时改善轮胎抓地力、动力输出和空气动力学设定。
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山东省(春季高考)交通运输类《汽车文化》45分钟专题训练卷专辑,共227份试卷。试卷命题与高考紧密相关,精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固交通运输类理论知识,熟悉高考题型和命题规律,提高解题能力和应试技巧,为高考取得优异成绩打下坚实的基础,本训练卷适用于即将参加交通运输类高考的学生。
与本专辑配套的还有山东省春季高考考试《汽车机械基础》《汽车电工电子基础》《汽车发动机构造与维修》《汽车底盘构造与维修》《汽车电气设备构造与维修》《汽车保养与维护》《新能源汽车》《汽车构造与拆装》45分钟专题训练卷专辑,欢迎同学和老师们下载使用。
山东省(春季高考)交通运输类 《汽车文化》
项目六:汽车运动与博览
任务一:汽车运动
时间:45分钟 总分:100分
班级____ 姓名____ 学号____ 成绩____
一、单项选择题(本大题共20小题,每题2分,共40分)
1. 汽车运动中的比赛规则和安全标准是由哪个机构制定和监管( )
A. 国际汽联
B. 国际奥委会
C. 联合国
D. 国际体育联合会
2. 汽车运动的起源背景与哪个因素密切相关( )
A. 政治变革
B. 文化交流
C. 经济发展
D. 科技创新
3. 勒芒24小时耐力赛的核心挑战在于( )
A. 单一车手连续驾驶
B. 纯电动动力系统续航
C. 车辆耐久性与能效平衡
D. 全雨战环境适应性
4. 汽车运动中有“绿色地狱”之称的赛道是( )
A. 勒芒赛道
B. 纽伯格林北环赛道
C. 蒙特卡洛赛道
D. 银石赛道
5. F1比赛中的“Safety Car”一般在何种情况下会启用( )
A. 发生严重碰撞事故
B. 下雨天气
C. 赛道有明显障碍物
D. 赛车失火
6. 有“赛车王子”美称的是( )
A. 埃尔顿·塞纳
B. 迈克尔·舒马赫
C. 费尔南多·阿隆索
D. 尼克·劳达
7. F1赛车的制动系统会根据什么因素进行调整( )
A. 赛道气温
B. 油箱剩余油量
C. 轮胎磨损情况
D. 车手身体健康状况
8. F1赛事中,哪个国家拥有最多的世界冠军车手( )
A. 德国
B. 英国
C. 意大利
D. 巴西
9. F1赛车手在比赛中需要频繁接收哪种轮胎相关信息以调整赛车策略( )
A. 赛道气温
B. 赛车速度
C. 对手位置
D. 胎压数据
10. F1比赛中,哪个车手获得的名次在车队积分榜上不起作用( )
A. 比赛第一名车手
B. 比赛第二名车手
C. 比赛第三名车手
D. 比赛第十一名车手
11. F1赛事中的“Pole Position”是指什么( )
A. 最后一名
B. 第一名
C. 中间位置
D. 最快圈速
12. F1赛车技术规则的核心目标是 ( )
A. 鼓励厂商自由创新
B. 强制使用混合动力系统
C. 控制成本与提升安全性
D. 限制空气动力学研发
13. 在汽车赛事中,唯一允许加油和更换车手同时进行的赛事是( )
A. 勒芒24小时耐力赛
B. F1世界锦标赛
C. 世界拉力锦标赛
D. 印地500大赛
14. 一级方程式赛车通常具有多少个轮胎( )
A. 4
B. 6
C. 8
D. 10
15. 在F1比赛中,哪种轮胎胎面设计适用于干燥天气( )
A. 花纹胎
B. 球面胎
C. 线条胎
D. 平滑胎
16. 以下哪支车队是F1历史上唯一从1950年参赛至今的制造商( )
A. 梅赛德斯
B. 迈凯伦
C. 法拉利
D. 红牛
17. 一级方程式赛车中的“Safety Car”是用来做什么的( )
A. 检查赛道安全性
B. 保护赛车安全
C. 纠正比赛顺序
D. 提高比赛节奏
18. 车队通常以什么方式来指挥车手( )
A. 无线电通讯
B. 书面指示
C. 车内显示屏
D. 指示旗
19. F1比赛中,赛车手握手庆祝胜利的场面通常发生在哪个地方( )
A. 颁奖台
B. 赛车场
C. 休息区
D. 赛车队基地
20. F1赛车的最高时速一般达到多少公里( )
A. 300公里
B. 400公里
C. 500公里
D. 600公里
二、计算题(本大题共2小题,每题5分,共10分)
21. 某赛车在直线加速赛段由初速度 10 m/s 开始,以 3 m/ 的加速度匀加速 5 s,随后以 4 m/ 的加速度匀减速,直至赛车停止。求:(1)匀加速结束时赛车的速度,结果用 km/h 表示;(2)匀加速阶段赛车行驶的距离;(3)匀减速阶段及整个赛段赛车行驶的距离。
22. 某一级方程式赛车质量为 ,在一段直道末端以 的速度进入制动区,经过 后速度降低到 。设制动过程中做匀减速直线运动,忽略空气阻力及其他阻力。求:(1)赛车制动时的加速度;(2)完成此次制动所需的时间;(3)赛车受到的平均制动力大小。
三、综合应用题(本大题共7小题,共50分)
23.(5分)某赛道发卡弯入口设置制动区。一辆赛车以 30 m/s 的速度进入制动区,车手从发现制动标志到踩下制动踏板的反应时间为 0.40 s。赛车在干燥赛道上的制动减速度大小为 10 m/,在湿滑赛道上的制动减速度大小为 8 m/。赛车需要将速度降至 12 m/s 才能安全通过弯道,制动标志距弯道入口 70 m。忽略制动系统建立压力所需的时间,求:(1)分别计算干燥赛道和湿滑赛道上的反应距离、制动距离及总距离;(2)判断两种赛道条件下 70 m 制动区是否足够,并计算湿滑赛道还需增加的距离;(3)从赛车比赛策略角度,提出两项提高湿滑赛道制动安全性的措施。
24.(5分)某赛车队在赛道直道上测试赛车的加速性能。赛车由静止开始,前 4 s 做匀加速运动,速度达到 100 km/h;随后在 3 s 内继续匀加速,速度由 100 km/h 提高到 160 km/h。忽略换挡过程的时间和距离。求:(1)计算两个加速阶段的加速度;(2)计算两个阶段分别行驶的距离及 7 s 内的总距离;(3)计算 7 s 内的平均速度,并说明仅用平均速度评价赛车起步和中段加速性能的局限性。
25.(5分)在某一级方程式锦标赛赛道的弯道入口处,赛车需要从 250 km/h 降速至 100 km/h。设赛车制动过程做匀减速直线运动,制动时间为 4.0 s,弯道入口前可用制动距离为 210 m。另有一辆普通道路车辆在相同初、末速度条件下,最大平均制动减速度为 7.5 m/。(1)计算一级方程式赛车制动过程中的平均制动减速度和制动距离。(2)计算普通道路车辆完成相同降速所需的制动距离,并判断其在 210 m 制动距离内能否完成降速。(3)结合汽车运动和一级方程式赛车的特点,分析赛车能够实现较大制动减速度的主要原因,并提出进入弯道时应遵循的基本驾驶原则。
26.(5分)某一级方程式赛车以 252 km/h 的速度通过半径为 180 m 的水平弯道,赛车质量为 798 kg。设轮胎与路面的最大侧向附着系数为 1.60,取重力加速度 。(1)计算赛车通过弯道所需的向心加速度和侧向力。(2)若不考虑空气动力学下压力,判断赛车以该速度过弯时轮胎是否会发生侧向打滑,并说明理由。(3)若赛车产生 5000 N 的下压力,计算考虑下压力后轮胎可提供的最大侧向力,并计算理论允许的最高过弯速度。
27.(10分)某一级方程式锦标赛赛道单圈长度为 5.412 km。一场比赛共进行 60 圈,计时系统记录的比赛总用时为 1 h 35 min 30 s。排位赛中,一辆赛车完成同一赛道一圈的用时为 1 min 29.500 s。(1)计算该赛车在比赛中的总行驶路程和全程平均速度,平均速度用 km/h 表示。(2)计算该赛车排位赛单圈的平均速度,并比较其与比赛全程平均速度的大小。(3)结合一级方程式锦标赛的比赛特点,分析排位赛单圈平均速度通常高于比赛全程平均速度的原因。
28.(10分)某一级方程式锦标赛赛道全长 5.0 km,正赛共进行 61 圈。一名车手完成比赛的总用时为 1 h 32 min,其中进站更换轮胎和补充燃料共耗时 22 s。车手在非进站期间保持连续行驶,车队要求赛车全程平均速度达到 200 km/h。(1)计算该车手完成比赛的总路程,以及包含进站时间在内的全程平均速度。(2)计算车手在赛道上实际行驶期间的平均速度,并比较全程平均速度与车队要求。(3)若车队通过优化进站流程将进站时间缩短 8 s,在赛道总路程不变的情况下,重新计算全程平均速度,并判断是否达到 200 km/h 的要求。
29.(10分)某场地赛中,赛车进入一段长度为 600 m 的直道。赛车进入直道时速度为 25 m/s,前 5 s 做匀加速运动,速度提高到 45 m/s,之后保持 45 m/s 匀速行驶至直道末端。另一辆赛车以 42 m/s 的速度全程匀速通过该直道。求:(1)计算第一辆赛车前 5 s 的加速度及行驶距离;(2)计算第一辆赛车通过直道的总时间,并与第二辆赛车比较到达直道末端的时间差;(3)若第一辆赛车需要在直道末端保持更高速度完成超越,说明车手和赛车应采取的两项改进措施。
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