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高中物理必修一第二章第三节刹车问题专题训练
一、单选题（本大题共8小题，共32.0分）
一辆汽车以的速度在平直的公路上行驶，看到前面有一障碍物时以加速度紧急刹车，则小车在开始刹车后内的位移是
A. B. C. D.
在某次检测国产某品牌汽车的刹车性能时，通过传感器发现踩下刹车后，汽车的位移与时间的关系满足，则关于该次测试，下列说法正确的是
A. 汽车内的位移是 B. 汽车的加速度是
C. 汽车的初速度是 D. 汽车刹车后的速度是
一车在道路上正常行驶，突然发现前方有危险，立即以大小的加速度紧急刹车，刹车时的初速度为，则开始刹车后与开始刹车后内汽车通过的位移之比为
A. ： B. ： C. ： D. ：
“礼让行人”是城市文明交通的体现。小王驾驶汽车以的速度匀速行驶，发现前方的斑马线上有行人通过，立即刹车使车做匀减速直线运动，直至停止，刹车加速度大小为若小王的反应时间为，则汽车距斑马线的安全距离至少为
A. B. C. D.
汽车在水平公路上运动时速度为，司机突然以的加速度刹车，则刹车后汽车滑行的距离为
A. B. C. D.
某天早晨，气象台发布红色雾霾警报，受雾霾影响，局部地区能见度不足，给交通带来严重危害，则在此气候条件下，某汽车刹车加速度为，驾驶员反应时间不计，则他应控制最大车速约为
A. B. C. D.
全国各地很多交管部门推出了“机动车礼让斑马线”举措，不遵守“车让人”的驾驶员将受到处罚。如图所示，以大小为的速度匀速直线行驶的汽车即将通过路口，有行人正在通过人行横道，此时汽车的车头距离停车线，驾驶员经一段反应时间后刹车，该车减速时的加速度大小为，结果汽车停下时车头恰好在停车线处。该驾驶员的反应时间为
A. B. C. D.
近几年，全国各地交警将“礼让行人”作为管理重点，“斑马线前车让人”现已成为普遍的文明现象。如图所示，司机驾车在平直的城市道路上以的速度匀速行驶，发现有一些行人正在通过人行横道，已知该车刹车后减速时的加速度大小为，为使该车在停车线前停止，下列说法正确的是
A. 司机刹车制动后，汽车在内前进的距离为
B. 如果司机立即刹车制动，刹车时汽车离停车线的距离至少为
C. 如果司机的反应时间为，发现行人时汽车离停车线的距离应不小于
D. 如果司机的反应时间为，发现行人时汽车离停车线的距离至少为
二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）
一辆汽车以的速度沿平直公路匀速行驶，突然发现前方有障碍物，立即刹车，汽车以大小为的加速度做匀减速直线运动，则下面说法不正确的是
A. 第内与第内的位移之差
B. 刹车的整个过程平均速度大小为
C. 刹车后内与刹车后内汽车通过的位移之比为：
D. 刹车的第内、第内、第内的位移之比为：：
一可视为质点的汽车沿平直的公路运行，突然前方有一障碍物，司机立即刹车，经测量可知汽车的位移随时间的变化规律为。则下列说法正确的是
A. 汽车刹车后的位移为
B. 汽车刹车后的速度为
C. 汽车刹车后和末的速度之比为
D. 汽车刹车后和的位移之比为
如今，“礼让行人”是一项明文规定的法律责任和义务。某司机开车以速度行驶到路口附近，发现有行人准备过斑马线，立即刹车礼让行人。设汽车做匀减速运动的加速度大小为。则
A. 汽车刹车后的速度大小为
B. 汽车刹车内走的位移为
C. 汽车刹车时离斑马线的距离至少为
D. 汽车在刹车后的第秒内走的位移是
研究表明，人的刹车反应时间即图甲中“反应过程”所用时间比较短，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某一速度在试验场的水平路面上勻速行驶，从发现情况到汽车停止，行驶了一段距离。减速过程中汽车位移与速度的关系曲线如图乙所示，此过程可视为勻变速直线运动。根据图甲和图乙提供的信息，下列说法正确的是
A. 汽车在反应时间内运动的速度大小为
B. 汽车在反应时间内运动的位移大小为
C. 汽车在减速过程中的加速度大小为
D. 汽车在减速过程中所用的时间为
三、计算题（本大题共3小题，共30.0分）
一辆客车正在以的速度匀速行驶．突然司机看见车的正前方处有一只狗图甲站在路上，司机立即采取制动措施，司机的反应时间为，若从司机看见狗开始计时，其速度时间图象如图乙所示，取求：
客车刹车时的加速度大小；
客车从司机发现狗至停止运动的这段时间内前进的距离；
若狗正以的速度与客车同向奔跑，试通过计算分析狗能否摆脱被撞的厄运。
汽车在路上出现故障时，应在车后放置如图所示的三角警示牌，以提醒后面驾车司机，减速安全通过，在夜间，有一货车因故障停驶，后而有一小汽车以的速度向前驶来，由于夜间视线不好，小汽车驾驶负只能看清前方的物体，并且他的反应时间为，制动后最大加速度为。求：
小汽车从刹车到停止所用的最短时间；
三角警示牌至少要放在车后多远处，才能有效避免两车相撞。
我国某城市某交通路口绿灯即将结束时会持续闪烁，而后才会变成黄灯，再在黄灯闪烁后转为红灯，道路交通安全法实施条例中规定：黄灯亮时车头已经越过停车线的车辆可以继续前行，车头未越过停车线的继续前行则视为闯黄灯，属于交通违章行为本题中的刹车过程均视为匀减速直线运动
若某车以的速度驰向路口，某时刻离绿灯熄灭还有，车头距离停车线，若汽车加速时的加速度大小为，减速时的加速度大小为，汽车的最大速度限制为，求：
如果汽车加速前进，通过计算说明能否在绿灯结束时车头经过停车线
在实际中司机看到前面的情况到采取行动都会有一个反应时间，假如司机反应的时间为，分析车辆在加速和减速过程中是否会闯黄灯。
答案和解析
1.【答案】
【解析】
【分析】
刹车问题一定要注意求出刹车的时间，根据匀变速直线运动的公式列式即可求解位移。
本题主要考查刹车问题，解题时要注意判断在题中时间内汽车是否减速到零。
【解答】
取初速度方向为正方向，则，，根据速度时间关系可知，汽车做匀减速运动的时间为：，故刹车后内的位移实为刹车后匀减速运动内的位移，此时速度已经减速到零，所以位移为：，故A正确，故BCD错误。
故选A。
2.【答案】
【解析】
【分析】
根据匀变速直线运动的位移时间公式得出汽车的初速度和加速度，结合速度时间公式求出汽车速度减为零的时间，判断汽车是否停止，再结合速度公式和位移公式求出汽车的速度和位移。
解决本题的关键掌握匀变速直线运动的位移时间公式、速度时间公式，并能灵活运用，注意本题属于运动学中的刹车问题，知道汽车速度减为零后不再运动。
【解答】
根据得汽车的初速度为：，加速度为：，故BC错误；
A.汽车速度减为零的时间为：，汽车内的位移等于内的位移为：，故A错误；
D.刹车后后的速度为：，故D正确。
故选D。
3.【答案】
【解析】
【分析】
先求出汽车刹车到停止的时间，因为汽车速度为零后不再运动，然后根据匀变速直线运动的位移时间公式求出刹车后的位移。
本题属于刹车问题，关键要求出汽车刹车到停止的时间，因为汽车速度为零后不再运动。
【解答】
汽车从刹车到静止用时：，
故刹车后为：；
刹车后内汽车的位移等于内的位移：，
故：：，故ABD错误，C正确。
故选：。
4.【答案】
【解析】解：沿已知，加速度，汽车反应时间内做匀速运动，然后做匀减速运动，汽车的刹车位移为：，故ACD错误，B正确。
故选：。
汽车的刹车位移包含反应时间内的匀速运动的位移和匀减速运动的位移，根据和列式求解。
本题要求同学们掌握匀变速直线运动的速度时间关系式和位移时间关系式，知道在驾驶员反应时间内汽车做匀速运动。注意汽车刹车的末速度为。
5.【答案】
【解析】解：初速度．
选汽车初速度的方向为正方向．
设汽车由刹车开始到停止运动的时间为，则
由得：

故汽车刹车后经停止运动，刹车后内汽车滑行的距离即是内的位移，为
．
故选：
先计算出汽车刹车到停止运动所需要的时间，再根据时间与刹车时间的关系，运用运动学公式求解位移．
在计算汽车的刹车的问题时，经常出错的地方就是汽车的运动时间的判断，在解决此类问题的时候一定要注意如果汽车运动的时间比要计算的时间短，那么在多余的时间内，汽车静止不动．
6.【答案】
【解析】解：驾驶员刹车的距离为，故有公式，代入数据得，故ABD错误，C正确。
故选：。
根据速度位移公式可直接求解汽车的最大车速。
本题考查匀变速直线运动的速度位移公式的直接应用，关键是注意公式中各量的矢量性，注意正负号，基础题。
7.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查匀变速运动的速度和位移关移。解题的关键在于弄清物体的运动过程，找到物体运动的位移关系求解。
汽车刹车到停止可由匀变速运动速度位移关系求解汽车刹车位移，汽车在驾驶员反应时间内做匀速运动，两段位移之和等于汽车到停车线的距离。
【解答】
汽车刹车做减速运动，由速度位移关系有
在反应时间内，汽车做匀速运动有
根据题意有
联立以上三式得
故选C。
8.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了匀变速直线运动的速度与时间的关系、平均速度、匀变速直线运动的位移与时间的关系；解决汽车刹车类问题，一定要注意先求汽车从开始刹车到速度减为的时间，和所给的已知时间比较，再结合匀变速直线运动的位移与时间的关系式进行求解；特别提醒对于速度减为零的匀变速直线运动，求位移时，用更简洁。
【解答】
A.汽车初速度为，加速度大小，设汽车从开始刹车到速度减为的时间为，则，得，可得司机刹车制动后，汽车在内前进的距离为，故A错误；
B.如果司机立即刹车制动，刹车时汽车离停车线的距离至少为，故B错误；
C.如果司机的反应时间为，发现行人时汽车离停车线的距离应不小于，故C正确；
D.如果司机的反应时间为，发现行人时汽车离停车线的距离至少为，故D错误；
故选C。
9.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了运动学中的刹车问题，是道易错题，注意汽车速度减为零后不再运动，结合运动学公式和推论灵活求解。
根据匀变速直线运动的速度时间公式得出汽车速度减为零的时间，判断汽车是否停止，再结合位移公式求出刹车后的位移，从而得出刹车后的位移大小之比。
【解答】
汽车减速时间为：
第内的位移：
前内的位移：
前内的位移：
第内的位移
第内的位移
A.第内与第内的位移之差，故A错误；
B.刹车的整个过程的平均速度大小为，故B正确；
C.刹车后内汽车通过的位移等于刹车后内通过的位移，所以刹车后内与刹车后内汽车通过的位移之比为：，故C错误；
D.刹车的第内、第内、第内的位移之比为：：，故 D错误。
本题选错误的，故选ACD。
10.【答案】
【解析】
【分析】
由匀变速直线运动的位移公式对比解答其初速度与加速度；再由速度公式解得物体减速为零的时间，由匀变速直线运动推论或位移公式解得各段内的位移，从而得解。
本题主要考查对匀变速直线运动规律公式的理解与应用，熟悉公式及公式的应用是解题的关键，难度不大。
【解答】
A.由题意可知，汽车的位移随时间变化的关系为，则汽车的初速度为，加速度为，由汽车速度减为零的时间为：。则内的位移为：，A正确；
汽车刹车后停止，因此末的速度为零，BC错误；
D.汽车刹车后内的位移等于内的位移，则有：，汽车刹车后内的位移为：，可知末与末时汽车的位移之比为：，D正确。
故选AD。
11.【答案】
【解析】
【分析】
先解得减速为零的时间，由速度公式解得汽车刹车后速度的大小在由位移公式得解刹车内走的位移当汽车的速度减为零且刚好到达斑马线时，离斑马线的距离最小，由此得解最小距离汽车在刹车后的第秒内走的位移即为刹车最后通过的位移，逆向是初速度为零的匀加速直线运动，根据位移时间公式求解。
本题主要考查匀减速直线运动规律的理解与应用，知道先解得减速为零所用时间是解题的关键，难度一股。
【解答】
汽车减速到零所需时间为：。
A.汽车刹车后的速度大小为，故A错误；
B.汽车刹车内走的位移为，故B错误；
C.汽车刹车时离斑马线的最小距离为，故C正确；
D.由于汽车运动停止，运用逆向思维可知，所以第内的位移等于汽车前的位移即为，故D正确。
故选CD。
12.【答案】
【解析】
【分析】
分析图象，根据匀变速直线运动的速度位移公式求出加速度，结合速度时间公式求出所用的时间。
解决本题的关键知道汽车在反应时间内做匀速直线运动，刹车后做匀减速直线运动，结合运动学公式灵活求解，基础题。
【解答】
设减速过程中汽车加速度大小为，所用时间为，由题可得初速度，末速度，位移，由运动学公式得：，，代入数据解得：，，故CD正确；
A.汽车在反应时间内做匀速直线运动，故减速过程的初速度即反应过程中的速度，即，故A正确；
B.根据题意，无法求出反应时间内的位移，故B错误。
故选ACD。
13.【答案】解：由图知：客车的加速度为：
。
故客车刹车时的加速度大小为；
图线与时间轴围成的面积表示位移，则客车从司机发现狗至停止运动的这段时间内前进的距离为：
客车和狗速度相等经历的时间为：
，
此时客车的位移为：
，
狗的位移为：
，
因为，
可知狗不能摆脱厄运。
【解析】根据匀变速直线运动的速度时间图线的斜率求出客车刹车的加速度。
根据图线与时间轴围成的面积求出客车从司机发现狗至停止运动的这段时间内前进的距离。
根据速度时间公式求出求出客车和狗速度相等经历的时间，求出客车和狗的位移，通过位移关系判断狗能否摆脱被撞的噩运。
熟练掌握速度图象的物理含义：图象的斜率等于物体的加速度，图象与时间轴围成的面积等于物体通过的位移，这是解决此类题目的基本策略。
14.【答案】解：设从刹车到停止所用时间为，则有；
反应时间内做匀速运动，则有，
从刹车到停止，汽车做匀减速运动直到速度为，可得，
小轿车驾驶员从发现警示牌到停止的全部距离为
，
三角警示牌距车的最小距离为
，
即三角警示牌至少要放在车后处，才能有效避免两车相撞。
【解析】本题考查了匀变速直线运动规律的综合应用，解题的关键是弄清汽车的运动过程。
对汽车的刹车过程应用匀变速直线运动规律求解即可；
分析汽车的运动过程，建立有效避免相撞的条件，应用匀变速直线运动规律求解。
15.【答案】解：汽车的加速时间为，根据速度时间关系：，
解得：，
汽车加速的位移为：
解得：，，在绿灯结束时车头经过停车线；
如果汽车做加速运动，，
则汽车的位移为：
解得：，，汽车会闯黄灯。
如果汽车做减速运动，当汽车减速到零，
，
解得：，，汽车不会闯黄灯。
答：在绿灯结束时车头经过停车线；
汽车不会闯黄灯。
【解析】解决本题的关键掌握匀变速直线运动的运动学公式和推论，并能灵活运用，有时运用推论求解会使问题更加简捷。
根据匀加速运动的位移与匀速运动的位移之和判断汽车是否能否在绿灯结束时车头经过停车线；
汽车在反应时间内做匀速直线运动，抓住匀速运动的位移和匀加速直线运动的位移之和是否会超过；或者是汽车匀速运动和减速运动的位移之和是否会超过，判断汽车是否会闯黄灯。
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