压轴题02刹车和追及相遇问题原卷版-2020年高考物理挑战压轴题尖子生专用

压轴题02刹车和追及相遇问题1.一辆执勤的警车停在公路边，当警员发现从他旁边以V=12m/s的速度匀速行驶的货车有违章行为时，前去追赶，经t0=2s，警车发动起来，以加速度a=2m/s2做匀加速运动，若警车最大速度可达Vm=16m/s，问：(1)在警车追上货车之前，两车间的最大距离是多少？(2)警车发动起来后至少多长时间才能追上货车？2.甲、乙两辆车在同一直轨道上向右匀速行驶，甲车的速度为v1=16m/s,乙车的速度为V2=12m/s,乙车在甲车的前面.当两车相距L=6m时，两车同时开始刹车，从此时开始计时，甲车以%=2m/s2的加速度刹车，6s后立即改做匀速运动，乙车刹车的加速度为a2=1m/s2.求：(1)从两车刹车开始计时，甲车第一次追上乙车的时间；(2)两车相遇的次数；(3)两车速度相等的时间..如图所示，在一次警犬训练中，训练员在O处将一物体以v0=20m/s的初速度沿地面向前弹射出去，物体的运动可视为匀减速直线运动，经x=100m停止运动。求(1)物体做匀减速运动的加速度a1为多大？(2)物体做匀减速运动的同时，警犬由静止开始从O点沿同一直线做匀加速直线运动向前追赶物体。它能达到的最大速度为15m/s,结果刚好在物体停止运动时将其追上。则警犬加速时的加速度a2为多大？.羚羊从静止开始奔跑，经过s1=506距离能加速到最大速度为=25m/s,并能维持一段较长的时间。猎豹从静止开始奔跑，经过s2=606的距离能加速到最大速度％=30m/s,以后只能维持这个速度分=4.0s。设猎豹距离羚羊x时开始攻击，羚羊则在猎豹开始攻击后△t=1.0s开始奔跑。假定羚羊和猎豹在加速阶段分别做匀加速运动，且均沿同一直线奔跑，问：(1)羚羊、猎豹加速时的加速度分别是多大，加速时间分别是多长？(2)猎豹要在其加速阶段追上羚羊，x值应在什么范围？(3)猎豹刚好要减速时追到羚羊，x值应为多大？.甲、乙两辆汽车沿平直公路同向匀速行驶，甲车在乙车前面，它们之间相距x0=40m,速度均为v0=10m/s.某时刻，甲车刹车作匀减速直线运动，加速度大小为5m/s2.从此时刻起，求:(1)甲车经过多长时间停止运动？(2)当甲车静止时，甲、乙两辆汽车之间的距离为多大？(3)经多长时间两车相遇？.高速公路上甲、乙两车在同一车道上同向行驶，甲车在前，乙车在后，速度均为v0=30m/s,相距x0=100m.t=0时甲车遇紧急情况，之后甲、乙两车的加速度随时间变化的关系分别如图甲、乙所示，以运动方向为正方向.(1)两车在0〜9s内何时相距最近？最近距离是多少？(2)若要保证片12s时乙车在甲车后109m,则图乙中%应是多少？.甲车以10m/s的速度在平直的公路上匀速行驶，乙车以4m/s的速度与甲车平行同向做匀速直线运动，甲车经过乙车旁边开始以0.5m/s2的加速度刹车，从甲车刹车开始计时，求：(1)乙车在追上甲车前，两车相距的最大距离；(2)乙车追上甲车所用的时间..甲、乙两辆汽车，在同一条平直的公路上同向行驶，汽车甲在前，速度v甲=10m/s,汽车乙在后，速度v乙=30m/s。由于天气原因，当两汽车的距离为x0=75m时，乙车的司机发现前方的汽车甲，立即以最大的加速度刹车，但汽车乙需行驶180m才能停下。(1)通过计算判断如果甲车仍以原来的速度行驶，两车是否会发生碰撞？(2)通过(1)问中的计算，如果两车能够相碰，则乙车刹车的同时马上闪大灯提示甲车，甲车的司机经过At=4s的时间才加速前进。试求为了避免两车相碰，甲车加速时的加速度至少为多大？.从安全的角度出发，驾校的教练车都经过改装，尤其是刹车装置。为了测试改装后的教练车刹车性能，教练们进行了如下试验：当车速达到某一值v0时关闭发动机，让车自由滑行直到停下来。假设车做的是匀减速直线运动，测得车在关闭发动机后的第1s内通过的位移为16m,第3s内通过的位移为1m。回答下面问题。(1)改装后的教练车的加速度。的大小及开始做匀减速运动的速度v0的大小是多少？(2)如果想让教练车用时t，=2s停下来，那么教练员应额外提供多大的加速度？.为确保交通安全，公路的下陡坡路段都有限速要求。某地一长直斜坡公路，倾角为37，机动车限速36km/h。一质量为5吨的小货车以36km/h的速度匀速下坡，小货车装配了ABS(车轮防抱死)系统，某时刻发现前方20m处有一观光者以18km/h的速度匀速骑行下坡，司机立即启动ABS刹车系统，此后货车一直做匀减速运动直到静止，且恰好没有撞到骑行者。(1)求货车刚停止运动时，骑行者到货车的距离；(2)若该货车下坡刹车时ABS系统失灵，车轮被抱死，求这种情况下，刹车过程中货车受到的摩擦力。已知货车轮胎与路面间的动摩擦因数为0.9,sin37。=0.6,cos37。=0.8,重力加速度g=10m/s2.一辆卡车的平板车厢上放置一个木箱，木箱与接触面间的摩擦因数为〃=0.5,卡车运行在一条平直的公路上，重力加速度g=10m/s2o(已知木箱所受的最大静摩擦力与滑动摩擦力相等)(1)当卡车以a=2m/s2的加速度启动时，请分析说明木箱是否会发生滑动；(2)当卡车遇到紧急情况刹车停止后，司机下车发现木箱已经撞在驾驶室后边缘，已知木箱在车上滑行的距离d=4m,刹车前卡车的车速为v=72km/h,求卡车刹车时的加速度a1至少为多大。.某公路上汽车驾驶员以v=20m/s的速度匀速行驶，突然发现距离前方x=120m处有_障碍物，该驾驶员立即操纵刹车，直至汽车开始减速所经历的时间(即反应时间)[=1s,刹车后汽车以大小为a=5.0m/s2的恒定加速度运动，最终停止.求：(1)刹车后汽车减速运动的时间t；(2)该汽车停止时到障碍物的距离L；(3)欲使该车不会撞到障碍物，汽车安全行驶的最大速度匕..(2020•宁夏回族自治区银川一中高三二模)《道路交通安全法》规定汽车通过红绿灯路口时，需按信号灯指示行驶.若某路口有等待通行的多辆汽车，第一辆汽车前端刚好与路口停止线对齐，汽车质量均为m=1500kg,车长均为L=4.8m,前后相邻两车之间的距离均为^=1.2m.每辆汽车匀加速起动t1=4s后保持v=10m/s的速度匀速行驶，运动过程中阻力恒为户1800N,求：(1)汽车匀加速阶段的牵引力F大小；(2)由于人的反应时间，绿灯亮起时，第一个司机滞后&=0.8s起动，且后面司机都比前一辆汽车滞后0.8s起动汽车，绿灯时长20s.绿灯亮起后经多长时间第五辆汽车最后端恰好通过停止线..研究表明，一般人的刹车反应时间(即图甲中“反应过程”所用时间)10=0.4s,但饮酒会导致反应时间延长.在某次试验中，志愿者少量饮酒后驾车以v0=72km/h的速度在试验场的水平路面上匀速行驶，从发现情况到汽车停止，行驶距离L=39m.减速过程中汽车位移s与速度v的关系曲线如图乙所示，此过程可视为匀变速直线运动.取重力加速度的大小g=10m/s2.求：(1)减速过程汽车加速度的大小；(2)饮酒使志愿者的反应时间比一般人增加了多少..(2020•湖北省华中师大一附中高三月考)甲、乙两物体(可视为质点)沿同一直线运动，运动过程的位置一时间图像(X-t图)如图所示，甲的X-t图是一条直线，乙的X-t图是一条抛物线。在图示时间内，求：(1)甲、乙两物体相遇时，各自的速度大小V甲和均；(2)甲、乙两物体速度大小相等时，各自的位置坐标X甲和X乙。.17m.(2020•山东省高三一模)一客车以v=20m/s的速度行驶，突然发现同车道的正前方x0=60m处有一货车正以v0=8m/s的速度同向匀速前进，于是客车紧急刹车，若客车刹车时做匀减速运动的加速度大小＜3=2m/s2,则：(1)客车刹车开始后15s内滑行的距离是多少？(2)客车静止前最后2s内滑行的距离是多少？(3)客车与货车间的最小距离为多少？.甲、乙两车在平直公路上比赛，某一时刻，乙车在甲车前方Lr11m处，乙车速度v乙=60m/s,甲车速度v甲=50m/s,此时乙车离终点线尚有L2=600m,如图所示。若甲车加速运动，加速度a=2m/s2,乙车速度不变，不计车长。求（1）经过多长时间甲、乙两车间距离最大，最大距离是多少？（2）乙车到达终点时，甲车是否已超过乙车。.如图所示，隧道是高速公路上的特殊路段也是事故多发路段之一。某日，一轿车A因故恰停在隧道内离隧道入口d=50m的位置。此时另一辆轿车B正以v0=90km/h的速度匀速向隧道口驶来，轿车B的驾驶员在进入隧道口时，才发现停在前方的轿车A并立即采取制动措施。假设该驾驶员反应时间t1=0.57s,轿车制动系统响应时间（开始踏下制动踏板到实际制动）t2=0.03s,轿车制动时产生的加速度为7.5m/s2。（1）试通过计算说明该轿车B会不会与停在前面的轿车A相撞？（2）若会相撞，那么撞前瞬间轿车B速度大小为多少？若不会相撞，那么停止时与轿车A的距离为多少？.上海到南京的列车已迎来第五次大提速，速度达到v]=180km/h.为确保安全，在铁路与公路交叉的道口处需装有自动信号灯.当列车还有一段距离才能到达公路道口时，道口应亮起红灯，警告未越过停车线的汽车迅速制动，已越过停车线的汽车赶快通过.如果汽车通过道口的速度v2=36km/h,停车线至道口栏木的距离x0=5m,道口宽度x=26m,汽车长/=15m（如图所示），并把火车和汽车的运动都看成匀速直线运动.问：列车离道口的距离L为多少时亮红灯，才能确保已越过停车线的汽车安全驶过道口？

20.目前高速公路收费处，有专门的ETC20.目前高速公路收费处，有专门的ETC收费通道。车主只要在车辆前挡风玻璃上安装感应卡并预高速列车置汽车巳停车线・■栏木存费用，通过收费站时便不用人工缴费，也无须停车，高速通行费将从卡中自动扣除，即能够实现自动收费。这种收费系统每车收费耗时不到2s，其收费通道的通行能力是人工收费通道的5至10倍。如图所示，假设一辆汽车以正常行驶速度v1=16m/s朝收费站沿直线行驶，如果过ETC通道，需要在距收费站中心线前匀减速至v2=4m/s，然后以该速度匀速行驶一段距离，再匀加速至v1正常行驶；如果过人工收费通道，需要恰好在中心线处匀减速至零，经过t=65s缴费成功后，再启动汽车匀加速至V1正常行驶。设汽车在匀减速和匀加速过程中的加速度大小分别