模型04剎車(chē)模型（原卷版）

模型四、剎車(chē)模型【模型概述】(1)其特點(diǎn)為勻減速到速度為零后停止運(yùn)動(dòng)，加速度a突然消失．(2)求解時(shí)要注意確定實(shí)際運(yùn)動(dòng)時(shí)間．(3)求解實(shí)際剎車(chē)時(shí)間和剎車(chē)位移時(shí)可以采用逆向思維法把整個(gè)剎車(chē)過(guò)程看成反向的初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)．(4)人從發(fā)現(xiàn)情況到機(jī)車(chē)開(kāi)始減速所經(jīng)過(guò)的時(shí)間叫反應(yīng)時(shí)間．在反應(yīng)時(shí)間內(nèi)機(jī)車(chē)以原來(lái)的速度行駛，所行駛的距離稱(chēng)為反應(yīng)距離．【模型解題】逆向思維法：對(duì)于末速度為零的勻減速運(yùn)動(dòng)，可以看成反向的初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)．【模型訓(xùn)練】1．如圖所示，勻速向右運(yùn)動(dòng)的水罐車(chē)內(nèi)裝滿了水，車(chē)內(nèi)有一浮在頂部的乒乓球A、一沉底的金屬球B。當(dāng)水罐車(chē)剎車(chē)時(shí)，兩小球相對(duì)容器的運(yùn)動(dòng)情況是（

）A．A、B球一起向右運(yùn)動(dòng) B．A球向左運(yùn)動(dòng)，B球向右運(yùn)動(dòng)C．A球向右運(yùn)動(dòng)，B球向左運(yùn)動(dòng) D．A、B球一起向左運(yùn)動(dòng)2．如圖為一機(jī)動(dòng)車(chē)剎車(chē)過(guò)程中的圖像，設(shè)初速度v0的方向?yàn)檎较颉Ｒ韵抡f(shuō)法正確的是（）A．機(jī)動(dòng)車(chē)的初速度為4m/sB．機(jī)動(dòng)車(chē)的加速度大小為4m/s2C．機(jī)動(dòng)車(chē)運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間為5sD．機(jī)動(dòng)車(chē)運(yùn)動(dòng)的最遠(yuǎn)距離為25m3．一輛汽車(chē)以速度v0勻速行駛，司機(jī)觀察到前方人行橫道有行人要通過(guò)，于是立即剎車(chē)。從剎車(chē)到停止，汽車(chē)正好經(jīng)過(guò)了24塊規(guī)格相同的路邊石，汽車(chē)剎車(chē)過(guò)程可視為勻減速直線運(yùn)動(dòng)。下列說(shuō)法正確的是（）A．汽車(chē)經(jīng)過(guò)第1塊路邊石末端時(shí)的速度大小為B．汽車(chē)經(jīng)過(guò)第18塊路邊石末端時(shí)的速度大小為C．汽車(chē)經(jīng)過(guò)前12塊路邊石與后12塊路邊石的時(shí)間比為D．汽車(chē)經(jīng)過(guò)前18塊路邊石與后6塊路邊石的時(shí)間比為2:14．質(zhì)量為m的列車(chē)勻速v行駛，突然以F大小的力制動(dòng)剎車(chē)直到列車(chē)停止，過(guò)程中恒受到f的空氣阻力，下列說(shuō)法正確的是（）A．減速運(yùn)動(dòng)加速度大小 B．力F的沖量為mvC．剎車(chē)距離為 D．勻速行駛時(shí)功率為5．一汽車(chē)從靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，然后剎車(chē)做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，直到停止。下列速度的平方和位移x或速度和位移x的關(guān)系圖像中，能描述該過(guò)程的是（

）A．

B．

C．

D．

6．某裝有自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的汽車(chē)在正常勻速行駛，車(chē)載激光雷達(dá)探測(cè)到在前方20米遠(yuǎn)突然有人摔倒在地，自動(dòng)駕駛系統(tǒng)立即剎車(chē)。汽車(chē)剎車(chē)時(shí)加速度大小恒為，已知該汽車(chē)在勻速行駛時(shí)的車(chē)速為，下列說(shuō)法正確的是（

）A．剎車(chē)后汽車(chē)經(jīng)過(guò)停下來(lái) B．剎車(chē)后內(nèi)位移為C．剎車(chē)后內(nèi)平均速度為 D．剎車(chē)后不會(huì)與倒地行人相撞7．在某次自動(dòng)駕駛和基于蜂窩網(wǎng)絡(luò)技術(shù)車(chē)路協(xié)同測(cè)試中，甲、乙兩試驗(yàn)車(chē)在同一車(chē)道上同向勻速行駛，時(shí)刻，在前面以36km/h的速度行駛的甲車(chē)突然以的加速度減速，在后面以72km/h的速度行駛的乙車(chē)通過(guò)車(chē)聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)信息交互同時(shí)剎車(chē)，兩車(chē)剎車(chē)過(guò)程均可視為勻減速直線運(yùn)動(dòng)，則（）A．若兩車(chē)不相撞，甲車(chē)在6s內(nèi)的位移大小為24mB．若兩車(chē)剎車(chē)前相距9m，乙車(chē)以加速度剎車(chē)，可能會(huì)在時(shí)撞上甲車(chē)C．若兩車(chē)剎車(chē)前相距20m，則乙車(chē)的加速度至少為才能避免兩車(chē)相撞D．若兩車(chē)剎車(chē)前相距35m，則乙車(chē)的加速度至少為才能避免兩車(chē)相撞8．甲、乙兩車(chē)在兩條相鄰的直線車(chē)道上行駛，因發(fā)現(xiàn)前方有行人過(guò)馬路，兩車(chē)同時(shí)開(kāi)始剎車(chē)，剎車(chē)過(guò)程中的圖像如圖所示，甲車(chē)在后，乙車(chē)在前。若開(kāi)始時(shí)兩車(chē)相距，則以下判斷正確的是（）A．無(wú)論多大，之前，兩車(chē)的距離逐漸減小B．無(wú)論多大，之后，兩車(chē)的距離逐漸增大C．若，兩車(chē)在內(nèi)相遇兩次D．若，兩車(chē)在內(nèi)相遇兩次9．汽車(chē)在行駛過(guò)程中速度的平方與位移x的關(guān)系圖像如圖所示，則汽車(chē)（）A．剎車(chē)時(shí)加速度大小為10 B．剎車(chē)時(shí)加速度大小為2C．從開(kāi)始剎車(chē)到停止的時(shí)間為2s D．從開(kāi)始剎車(chē)到停止的時(shí)間為3.5s10．以v0=12m/s的速度勻速行駛的汽車(chē)，突然剎車(chē)，剎車(chē)過(guò)程中汽車(chē)以a=6m/s2的加速度繼續(xù)前進(jìn)，則剎車(chē)后（）A．3s內(nèi)的位移是12m B．3s內(nèi)的位移是9mC．2s末速度的大小是6m/s D．3s末速度的大小是6m/s11．一輛肇事汽車(chē)在緊急剎車(chē)后停了下來(lái)，路面上留下了一條車(chē)輪滑動(dòng)的磨痕。警察測(cè)出路面上磨痕長(zhǎng)度為22.5m。根據(jù)對(duì)車(chē)輪與路面材料的分析可知，車(chē)輪在路面上滑動(dòng)時(shí)汽車(chē)做勻減速直線運(yùn)動(dòng)的加速度大小是。取重力加速度。求汽車(chē)：（1）剎車(chē)時(shí)速度的大??；（2）與路面間的動(dòng)摩擦因數(shù)。12．今年小明一家到云南自駕旅行。行駛在大理一段限速80km/h的筆直公路上，發(fā)現(xiàn)前方正亮著紅燈。為了獲得良好的乘車(chē)體驗(yàn)，小明爸爸先勻減速剎車(chē)到車(chē)速降為時(shí)勻速，當(dāng)與前車(chē)有合適的距離時(shí)做減速運(yùn)動(dòng)到停止。小明打開(kāi)全景天窗發(fā)現(xiàn)他前面還停著9輛轎車(chē)。假設(shè)每輛轎車(chē)長(zhǎng)均為，兩車(chē)間隔均為，每個(gè)司機(jī)的反應(yīng)時(shí)間均為。為了安全，前車(chē)啟動(dòng)后當(dāng)兩車(chē)間隔為時(shí)，后車(chē)作出反應(yīng)，然后以的加速度勻加速啟動(dòng)，若遇緊急情況可以的加速度剎車(chē)。（1）若小明爸爸開(kāi)始勻減速剎車(chē)后第一個(gè)內(nèi)的位移為，第二個(gè)內(nèi)的位移為，則開(kāi)始勻減速剎車(chē)的加速度a為多少？（2）當(dāng)綠燈亮起時(shí)經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間小明所在的車(chē)可啟動(dòng)？（3）綠燈的時(shí)間間隔為，不考慮黃燈時(shí)間；通過(guò)計(jì)算小明所在的車(chē)能否通過(guò)信號(hào)燈？若不能，則小明車(chē)前面還有多少輛車(chē)？13．如圖所示，一輛上表面光滑的平板小車(chē)長(zhǎng)L＝2m，車(chē)的上表面距地面的高度為1.25m，車(chē)上左側(cè)有一擋板，緊靠擋板處有一可看成質(zhì)點(diǎn)的小球。開(kāi)始時(shí)，小車(chē)與小球一起在水平面上向右做勻速運(yùn)動(dòng)，速度大小為v0＝5m/s。某時(shí)刻小車(chē)開(kāi)始剎車(chē)，加速度a＝4m/s2。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，小球從小車(chē)右端滑出并落到地面上，g取10m/s2。求：（1）從剎車(chē)開(kāi)始到小球離開(kāi)小車(chē)所用的時(shí)間；（2）小球落地時(shí)落點(diǎn)離小車(chē)右端距離。14．2023年8月，上海發(fā)布自動(dòng)駕駛5G標(biāo)準(zhǔn)，推動(dòng)自動(dòng)駕駛技術(shù)快速發(fā)展。甲、乙兩輛5G自動(dòng)駕駛測(cè)試車(chē)，在不同車(chē)道上沿同一方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，甲車(chē)在乙車(chē)前，甲車(chē)的速度大小，乙車(chē)的速度大小，如圖所示。當(dāng)甲、乙兩車(chē)相距時(shí)，甲車(chē)因前方突發(fā)情況緊急剎車(chē)，已知?jiǎng)x車(chē)過(guò)程的運(yùn)動(dòng)可視為勻減速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小，從剎車(chē)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，兩車(chē)均可看作質(zhì)點(diǎn)。求：（1）兩車(chē)并排行駛之前，兩者在運(yùn)動(dòng)方向上的最遠(yuǎn)距離；（2）從甲車(chē)開(kāi)始減速到兩車(chē)并排行駛所用時(shí)間t。15．一汽車(chē)以某一速度在平直公路上勻速行駛，過(guò)程中司機(jī)忽然發(fā)現(xiàn)前方200m處有一警示牌，隨后立即剎車(chē)。剎車(chē)過(guò)程中，汽車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度隨位移變化可簡(jiǎn)化為如圖所示的圖線，從司機(jī)發(fā)現(xiàn)警示牌到采取措施期間為反應(yīng)時(shí)間（這段時(shí)間內(nèi)汽車(chē)所受阻力已忽略，汽車(chē)仍保持勻速行駛），x1~x2段位移為剎車(chē)系統(tǒng)的啟動(dòng)階段，從x2位置開(kāi)始，汽車(chē)的剎車(chē)系統(tǒng)穩(wěn)定工作，直至汽車(chē)至x3停止，已知從x2位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，汽車(chē)第1s內(nèi)的位移為12m，第3s內(nèi)的位移為4m，x1x2段的位移為15m，汽車(chē)從計(jì)時(shí)至減速到零的時(shí)間大于3s，則：（1）求x2位置后汽車(chē)的加速度a的大小。（2）汽車(chē)從開(kāi)始計(jì)時(shí)至停止運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的位移大小。（3）司機(jī)發(fā)現(xiàn)警示牌前勻速行駛的速度大小v0.16．株洲市在創(chuàng)建文明城市的過(guò)程中，機(jī)動(dòng)車(chē)禮讓行人逐漸落到實(shí)處，成為一道美麗的風(fēng)景線。有一天，小王開(kāi)車(chē)以72km/h的速度在一條平直公路上行駛，經(jīng)過(guò)一個(gè)路口前，小王看到一位行人正從A點(diǎn)以1.5m/s的速度走上斑馬線過(guò)馬路，如圖所示。經(jīng)過(guò)0.5s的