匀变速直线运动训练题(2)
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匀变速直线运动训练题
1.如图所示,为车辆行驶过程中变道超车的情景。图中A、B两车相距L=7m时,B车正以vB=4m/s 速度匀速行驶,A车正以vA=8m/s的速度借道超越同向行驶的B车,此时A车司机发前方不远处有一辆汽车C正好迎面驶来,A车司机不得不放弃超车,而立即驶回到与B车相同的正常行驶车道。不考虑变道过程中车速的变化和位移的侧向变化,则
(1)A车至少以多大的加速度刹车匀减速,才能避免与B车相撞。
(2)若A车驶回原车道时,司机估计会与B车相碰的危险,立即以大小为aA=1m/s2的加速度刹车,同时鸣笛发出信号提醒B车司机加速,B车司机经过t0=1s的反应时间后,立即以aB=0.5m/s2的加速度匀加速。(不计A车司机的反应时间)。则:
①B车加速后经过多长时间A、B两车速度相等;
②A会不会追尾B车(请通过计算分析)。
2.货车A正在公路上以20 m/s的速度匀速行驶,因疲劳驾驶,司机注意力不集中,当司机发现正前方有一辆静止的轿车B时,两车距离仅有75 m。
(1)若此时轿车B立即以2 m/s2的加速度启动,通过计算判断:如果货车A司机没有刹车,是否会撞上轿车B;若不相撞,求两车相距最近的距离;若相撞,求出从货车A发现轿车B开始到撞上轿车B的时间。
(2)若货车A司机发现轿车B时立即刹车(不计反应时间)做匀减速直线运动,加速度大小为2 m/s2(两车均视为质点),为了避免碰撞,在货车A刹车的同时,轿车B立即做匀加速直线运动(不计反应时间),问:轿车B加速度至少多大才能避免相撞。
3.现有A、B两物体同向行驶,A在前其速度vA=10m/s,B在后速度vB=30m/s.当两者相距350m 时B立即匀减速,但要运动1800m才能够停止。求:
(1)B物体减速运动的加速度大小
(2)若B物体减速8s后,A立即以加速度a=0.5m/s2加速前进,计算说明两物体是否会碰撞
4.两辆玩具小车在同一水平轨道上运动,在t=0时刻,甲车在乙车前面S0=4m的地方以速度v0=2m/s 匀速行驶,此时乙车立即从静止开始做加速度a=1m/s2匀加速直线运动去追甲车,但乙车达到速度vm=3m/s后开始匀速运动。求:
(1)从开始经过多长时间乙车落后甲车最远,这个距离是多少?
(2)从开始经过多长时间乙车追上甲车,此时乙车通过位移的大小是多少?
5.小轿车以20m/s的速度在平直公路上匀速行驶,司机突然发现正前方有个收费站,经20s后司机才开始刹车使车匀减速恰停在缴费窗口,缴费后匀加速到20m/s后继续匀速前行,已知小轿车刹车时的加速度大小为2m/s2,停车缴费所用时间为30s,启动时加速度为1m/s2。
(1)司机是在离收费窗口多远处发现收费站的;
(2)因国庆放假期间,全国高速路免费通行,小轿车可以不停车通过收费站,但要求轿车通过收费窗口前9m区间不超过6m/s,则国庆期间小轿车离收费窗口至少多远处开始刹车?因不停车通过至少可以可以节约多少时间?
6.体育课上,老师带领学生做一个游戏:在长为L=50 m的直线跑道AB上距起点A的距离为d=30 m处放一足球,学生从起点A出发,捡球后,再跑到终点B,看谁用的时间最短。若小乐同学加速阶段和减速阶段均看做加速度大小为a=4 m/s2的匀变速直线运动,且最大速度为vm=10 m/s,捡球时人的速度必须为0。求
(1)小乐同学由静止加速到最大速度vm=10 m/s所用的时间t1及通过的距离x1
(2)小乐同学从A运动到B所需要的最短时间T
(3)若足球的位置可以改变,对于小乐同学,足球距起点A的距离为d1取何范围时,用时可以比第(2)问更短
7.超载和超速是造成交通事故的隐患之一.有一辆值勤的警车停在公路边,交警突然发现从他旁边20 m/s的速度匀速行驶的货车严重超载,他决定前去追赶,经过4 s后发动警车,以a=2.5 m/s2加速度做匀加速运动,求:
(1)警车在追赶货车的过程中,两车间的最大距离是多少?
(2)若警车的最大速度是25m/s,试判断当警车达到最大速度时是否追上货车?(写出必要的判断过程)
(3)在(2)的条件下计算,警车发动后要多长时间才能追上货车?
8.A、B两车在同一直线上向右匀速运动,B车在A车前,A车的速度大小为v1=8m/s,B车的速度大小为v2=20m/s,如图所示,当A、B两车相距x0=28m时,B车因前方突发情况紧急刹车(已知刹车过程的运动可视为匀减速直线运动),加速度大小为a=2m/s2,从此时开始计时,求:
(1)B停下的时间
(2)A车追上B车之前,两者相距的最大距离
(3)A车追上B车所用的时间
试卷第2页,总2页
参考答案
1.(1)8
7m/s2;(2)2s, 不会追尾
【解析】
【详解】
(1)A 车减速到与B 车同速时,若恰未与B 车相碰,则A 车将不会与B 车相碰, 设经历的时间为t ,则
A 车位移:
2A B A v v x t += ① B 车位移:B B x v t
= ② A B x x L -= ③
由①②③式代值解得:t=3.5s
则A 车与B 车不相碰,刹车时的最小加速度大小:
22
848//3.57A B v v a m s m s t --===
(2)①设B 车加速后经过t1秒两车同速,则:
()101
A A
B B v a t t v a t -+=+ 代值解得:12t s =
②A 、B 车同速时,若A 车未追尾B 车,则A 车不会追尾B 车,设两车同速时速度为v ,则:
15/B B v v a t m s =+=
此过程中,A 车位移:()10'19.52A A v v x t t m +=+=
B 车位移:01'132B B B v v x v t t m +=+=
两车位移差:'' 6.5A B x x x m L
∆=-=< 故A 车不会追尾B 车.
2.(1)两车会相撞t1=5 s ;(2)22
2m/s 0.67m/s 3B a =≈
【解析】
【详解】
(1)当两车速度相等时,A 、B 两车相距最近或相撞。
设经过的时间为t ,则:vA=vB