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专题05多过程问题和追及相遇问题(解析版)_04-物理-高考总复习_一轮复习_2024年_2024年高考物理一轮大单元综合复习导学练讲义练习_第一部分:运动的描述匀变速直线运动(6)份

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2024 年高考物理一轮大单元综合复习导学练
专题05 多过程问题和追及相遇问题
导练目标
导练内容
目标1
多过程问题
目标2
追及相遇问题
【知识导学与典例导练】
一、多过程问题
1.多过程问题的处理方法和技巧:
(1)充分借助v-t 图像,从图像中可以反映出物体运动过程经历的不同阶段,可获得的重要信息有加速度
(斜率)、位移(面积)和速度;
(2)不同过程之间的衔接的关键物理量是不同过程之间的衔接速度;
(3)用好匀变速直线运动的三个基本公式和平均速度公式:v=v0+at;x=v0t+at2;v2-v=2ax;x=t。
2.两种常见的多过程模型
(1)多过程v-t 图像“上凸”模型
【特点】
全程初末速度为零,匀加速直线运动过程和匀减速过程平均速度相等。
【三个比例关系】
①由速度公式:v=a1t1;v=a2t2(逆向看作匀加速直线运动) 得:
;
②由速度位移公式:v2=2a1x1; v2=2a2x2 (逆向看作匀加速直线运动) 得:
;
③由平均速度位移公式:
;
  得:
。
1
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【衔接速度和图线所围面积】
①衔接速度是两个不同过程联系的关键,它可能是一个过程的末速度,另外一个过程的初速度。
②图线与t 轴所围面积,可能是某个过程的位移,也可能是全过程的位移。
(2)多过程v-t 图像“下凹”模型
【案例】车过ETC 通道耽搁时间问题:
耽搁的距离:阴影面积表示的位移
;耽搁的时间:
【例1】如图是公园内游乐场的一项娱乐设备。一环形座舱套装在竖直柱子上,由升降机送上几十米高处,
然后让座舱自由落下,落到一定位置时,制动系统启动,到地面时刚好停下。已知座舱开始下落时离地面
的高度为H,当落到离地面h 的位置时开始制动,座舱做匀减速运动直到停止。不计座舱与柱子间的摩擦
力及空气阻力。以下说法正确的是(  )
A.质量m 的乘客制动过程对座舱的压力为mg B.下落过程最大速度为
C.加速过程的时间为
D.制动过程的加速度为
【答案】CD
【详解】A.制动过程有
根据牛顿第三定律可知,质量m 的乘客制动过程对座舱的压力大于
mg,A 错误;
B.座舱自由落下,有
制动系统启动时速度为
,B 错误;
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C.制动系统启动时速度为
加速过程的时间为
,C 正确;
D.制动过程有
制动过程的加速度为
,D 正确。故选CD。
【例2】
是高速公路上不停车电子收费系统的简称。如图所示,汽车以
的速度行驶,如果过人
工收费通道,需要在收费站中心线处减速至0,经过
缴费后,再加速至
行驶;如果过
通道,
需要在中心线前方
处减速至
,匀速到达中心线后,再加速至
行驶。设汽车加速和减速的加
速度大小均为
。下列说法正确的是(  )
A.若汽车通过人工收费通道,从开始减速到恢复正常行驶过程中通过的路程为
B.若汽车通过
通道,从开始减速到恢复正常行驶过程中通过的路程为
C.汽车通过
通道,从开始减速到恢复正常行驶过程中所用时间为
D.汽车通过
通道比通过人工收费通道节约
【答案】BD
【详解】A.走人工通道从开始减速到恢复正常行驶过程中通过的路程为
故A 错误;
B.若汽车通过
通道,从开始减速到恢复正常行驶过程中通过的路程为
故B 正确;
CD.若汽车通过人工收费通道所用时间
汽车通过
通道所用时间
汽车通过
通道比通过人工收费通道节约
,故CD 错误。
故选BD。
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二、追及相遇问题
1.情景分析法解题思路
2.图像分析法的解题思路
图像分析法是指将两个物体的运动图像画在同一坐标系中,然后根据图像分析求解相关问题。
(1)若用位移图像求解,分别作出两个物体的位移图像,如果两个物体的位移图像相交,则说明两物体
相遇。
(2)若用速度图像求解,则注意比较速度图线与时间轴包围的面积。
[注意] xt 图像的交点表示两物体相遇,而vt 图像的交点只表示两物体此时速度相等。
3.函数判断法的解题技巧
设两物体在t 时刻相遇,然后根据位移关系列出关于t 的方程xA=xB+x0
(1)若Δ>0 有两解,说明两物体相遇两次;
(2)若Δ=0 有一解,说明两物体相遇一次;
(3)若Δ<0 无解,说明两物体不能相遇。
【例3】(一维追及相遇)汽车在路上出现故障时,应在车后放置三角警示牌(如图所示),以提醒后面驾驶
员减速安全通过.在夜间,有一货车因故障停驶,后面有一小轿车以30 m/s 的速度向前驶来,由于夜间视
线不好,小轿车驾驶员只能看清前方50 m 内的物体,并且他的反应时间为0.6 s,制动后最大加速度大小
为5 m/s2.假设小轿车始终沿直线运动.下列说法正确的是(  )
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A.小轿车从刹车到停止所用的最短时间为6 s
B.小轿车的最短刹车距离(从刹车到停止运动所走的距离)为80 m
C.小轿车运动到三角警示牌时的最小速度为25 m/s
D.三角警示牌至少要放在车后58 m 远处,才能有效避免两车相撞
【答案】AD
【详解】A.设小轿车从刹车到停止所用时间为t2,则
故A 正确;
B.小轿车的刹车距离
故B 错误;
C.反应时间内小轿车通过的位移为x1=v0t1=30×0.6 m=18 m 小轿车减速运动到三角警示牌通过的位移为
x2=50 m-18 m=32 m 设减速到警示牌的速度为
,则
解得
故C 错误;
D.小轿车通过的总位移为x 总=(90+18) m=108 m 放置的位置至少为车后Δx=(108-50) m=58 m
故D 正确。
【例4】(二维相遇问题)车辆经过十字路口可简化为如图所示模型:车辆沿十字路口中心线行驶,两中
心线交叉点O 距停止线距离为L0=20m。一辆可视为质点的摩托车在t=0 时刻刚好到达停止线,速度大小为
v0=14m/s,此时司机发现一辆闯红灯的货车,车头恰好从横向车道的停止线处以v=20m/s 的速度匀速通过
路口,已知货车车长L=10m。
(1)货车车头、车尾到达交叉点的时间分别是多少?
(2)若摩托车达到停止线时以a=8m/s2的加速度做匀加速运动,通过计算说明两车是否会相遇;
(3)摩托车到达停止线时以多大的加速度做匀变速直线运动,才能避免与货车相撞,求加速度的取值范围
(不计司机的反应时间,结果保留两位有效数字)。
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【答案】(1)1s,1.5s;(2)会撞上;(3)见解析
【详解】(1)设货车车头、车尾到达交叉点的时间分别为t1和t2,则t1=
=1s;t2=
=1.5s
(2)设摩托车到达停止线所花的时间为t,则L0=v0t+
at2代入数值解得t=1.1s
比较知t1<t<t2,摩托车会撞上货车
(3)若摩托车做匀减速运动,货车车尾过O 点,摩托车刚好到达O 点,设其加速度为a1,则L0=v0t2-
a1
解得a1=0.89m/s2若摩托车做匀加速度运动,摩托车过O 点时,货车刚好到O 点,设其加速度为a2,则
L0=v0t1+
a2
解得a2=12m/s2综上所述,知摩托车做减速运动时,加速度应大于0.89m/s2,摩托车做加速度
运动时,加速度应大于12m/s2
【综合提升专练】
1.ETC 是高速公路上不停车电子收费系统的简称。汽车通过ETC 通道前以速度v0行驶,需要在中心线前方
一定距离处匀减速至速度v1,匀速到达中心线后,再匀加速至原速度v0继续行驶。设汽车加速和减速的加
速度大小相同,则汽车通过ETC 通道过程的速度与位移关系图像正确的是(  )
A.
B.
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C.
D.
【答案】C
【详解】匀减速过程有
可知抛物线的开口指向x 轴负方向,匀加速过程有
可知抛物线的开口指向x 轴正方向。故选C。
2.有一种速度叫中国速度,有一种骄傲叫中国高铁。2022 年9 月20 日,中国中车股份有限公司面向全球
发布时速600 公里高速磁浮交通系统。据了解,该磁悬浮列车可以在3.5min 内达到最大速度600km/h。假
设在某次试运行时起始站到终点站间距离为60km,加速过程、减速过程都以3.5min 变化600km/h 的加速
度变速,请你根据已有数据分析以下试运行方案的v-t 图像,不可能实现的有(  )
A.
  
B.
  
C.
   D.
  
【答案】AD
【详解】A.根据v- t 图像与t 轴围成的面积表示位移,可知A 项图中,加速和减速过程中行驶的距离均为
匀速过程前进的距离为
行驶的总路程为
A 项方案不可能实现,故A 错误;
B.同理,B 项图中,加速和减速过程中行驶的距离均为
匀速过程前进的距离为
行驶的总路程为
,B 项方案有可能实现,故B 正确;
C.C 项图中,加速和减速过程中行驶的距离均为
匀速过程前进的距离为
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行驶的总路程为
,C 项方案有可能实现,故C 正确;
D.D 项图中,加速和减速过程中行驶的距离均为
匀速过程前进的距离为
行驶的总路程为
,D 项方案不可能实现,故D 错误。
本题选错误的,故选AD。
3.同一条平直公路上,甲车在前,乙车在后,两车在不同的行车道上同向行驶,
时刻甲和乙两车相
距
,其速度—时间
图像分别为图中直线甲和直线乙,交点坐标图中已标出,则(  )
A.乙车的加速度是
B.
时两车相距最远
C.
时两车相遇
D.
时两车再次相遇
【答案】C
【详解】A.
图像中,斜率表示加速度,由图可知,乙车的加速度是
甲车的加速度为
故A 错误;
BCD.由图可知,甲车做初速度为0,加速度为
的匀加速直线运动,乙车做初速度为
,加速度
为
的匀加速直线运动,设经过时间两车相遇,由公式
有
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解得
或
,
之后,甲车比乙车的速度大,两车之间的距离逐渐增大,由于不知道运动结束
的时间,则不能确定何时两车距离最大,故BD 错误,C 正确。故选C。
4.某玩具车生产厂家为了测试玩具车的性能,进行了如下的测试。现使两玩具车沿平直的公路行驶,
时刻两玩具车刚好并排,此时玩具车甲开始运动,利用计算机描绘了两玩具车的
的关系图像。下
列说法正确的是(  )
A.
时两玩具车共速
B.玩具车甲的加速度大小为
C.
时两玩具车第二次并排行驶
D.0~2 s 的时间内,玩具车乙的位移等于玩具车甲的2 倍
【答案】C
【详解】B.根据匀变速直线运动公式
得
结合图像可知玩具车甲做匀变速直线运
动,初速度为0,图线斜率
由图像得
所以玩具车甲的加速度
玩具车乙做速度
的匀速直线运动,B 错误;
A.
时玩具车甲的速度为
而玩具车乙的速度为
故A 错误;
CD.0~2 s 时间内两玩具车的平均速度相等,则该时间内两玩具车的位移相等,因此
时两玩具车第二
次并排行驶,C 正确,D 错误。故选C。
5.一辆汽车在平直公路上行驶,司机突然发现正前方7m 处有一辆同向骑行的自行车,司机当即采取措施
制动。以此时汽车所在位置为坐标原点、汽车行进方向为正方向建立坐标系,此后汽车和自行车速度的平
方与它们位置坐标x 的关系如图所示。下列说法中正确的是(  )
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A.汽车开始减速时与自行车相距2m
B.司机和汽车系统的反应时间总和为0.5s
C.汽车没有和自行车相遇
D.汽车和自行车在图线相交的位置坐标处相遇
【答案】B
【详解】A.由图像可知汽车的初速度为
自行车的速度为
汽车开
始减速时,汽车已经前进了5m,运动时间为
则此时自行车向前运动了
此时汽车与自行车相距
故A 错误;
B.由上述分析可知,司机和汽车系统的反应时间总和为0.5s,故B 正确;
CD.汽车减速时的加速度大小为
汽车从开始减速到与自行车速度相等的
时间为
此时汽车的总位移为
自行车的位移为
由于
可知共速前汽车已经和自行车相遇,即汽车和自行车在图线相
交的位置坐标处不是相遇的位置,故CD 错误。故选B。
6.甲、乙两车某时刻由同一地点、沿同一方向开始做直线运动,若以该时刻作为计时起点,得到两车的
位移一时间图像,即x-t 图像如图所示,甲图线过O 点的切线与AB 平行,过C 点的切线与OA 平行,则下
列说法中正确的是(  )
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A.在两车相遇前,
时刻两车相距最远
B.
时刻甲车在乙车的前方
C.甲车的初速度等于乙车在
时刻的速度
D.0~
时间内甲车的瞬时速度始终大于乙车的瞬时速度
【答案】C
【详解】A.图像的纵坐标表示物体所在的位置,由图可知
时刻OA 相距最大,即两车的距离最大,故A
错误;
B.
时刻两车的位置相同,两车处在同一位置,故B 错误;
C.图像的斜率表示物体的瞬时速度,而甲图像过O 点的切线与AB 平行,则甲车的初速度等于乙车在t3
时刻的速度,故C 正确;
D.图像斜率表示速度,由图可知,0 ~ t1 时间内甲车图线的斜率大于乙车,之后甲车的斜率小于乙车,故
D 错误;故选C。
7.无线蓝牙耳机可以在一定距离内与手机等设备实现无线连接,已知无线连接的最大距离为10m。A、B
两位同学做了一个有趣实验,A 同学佩戴无线蓝牙耳机,B 同学携带手机检测。如图甲所示,A、B 两位同
学同时沿两条相距8m 的平行直线轨道向同一方向运动。其运动的
图像如图乙所示,在运动过程中,
手机检测到蓝牙耳机能被连接的总时间为(  )
  
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A.2s
B.4s
C.8s
D.13s
【答案】C
【详解】已知无线连接的最远距离为10m,直线轨道相距8m,手机检测到蓝牙耳机时,A、B 同学之间的
位移之差最大值为
根据速度-时间图像可知A 做匀速直线运动,B 做匀加速直线运动,
根据图像的斜率可知B 的加速度为
当A 的位移大于B 的位移为6m 时,手机开始检测不到蓝
牙
解得
,6s 后B 开始做匀速直线运动,两者间距离继续减小,当B 的位移
大于A 的位移为6m 时,B 比A 多运动12m,手机将不再能检测到蓝牙
解得
所以手机检测到蓝牙耳机能被连接的总时间为
故选C。
8.为了测试小车的性能,甲、乙两辆小车同时从M 处由静止开始沿平直公路均先做匀加速直线运动,然
后刹车做匀减速直线运动直至静止,两车先后停在N 处,假设两车在各自匀加速阶段和匀减速阶段的加速
度大小相等,甲车、乙车全程经历的时间分别为
和
,甲乙两车加速度大小分别为
和
,最大速度分
别为
和
,则(  )
A.
B.
C.甲车停下时,两车相距最远
D.甲车运动了
时,两车相距最远
【答案】AD
【详解】AB.运动图像如图所示
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由两车位移相等
解得
由图像可得,甲的加速度
乙的加速度
两车位移相等,有
整理有
故A 正确,B 错误;
CD.速度相等时相距最远,设甲达到最大速度后,再经过
时间,相距最远。速度相等
对甲车
再联立
解得
甲车运动时间
两车相
距最远。故C 错误,D 正确。故选AD。
9.ETC 是高速公路上不停车电子收费系统的简称.如图所示,汽车以16m/s 的速度行驶,如果过人工收费
通道,需要在收费站中心线处减速至0,经过20s 缴费后,再加速至16m/s 行驶;如果经过ETC 通道,需要
在中心线前方12m 处减速至6m/s,匀速到达中心线后,再加速至16m/s 行驶.设汽车加速和减速的加速度
大小均为2m/s2.
(1)若汽车过人工收费通道,求:
a.距离中心线多远处开始减速?这段过程经过多长的时间?
b.从收费前减速开始,到收费后加速到16m/s 结束,总共经过的位移多大?需要多长时间?
(2)若汽车过ETC 通道,求:
a.距离中心线多远处开始减速?这段过程经过多长的时间?
b.汽车过ETC 通道时,经过(1)问中同一段位移能够节约多长时间?
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【答案】(1)a.64m,8s,b.55m,36s(2)a.5s,b. 23.625s
【详解】(1)a.在人工通道减速过程:
所以
距离中心线64m 时开始减速,又因为
所以
减速过程用时8s
b.加速过程
所以
所以
加速过程
所以
所以
(2)在ETC 通道匀速行驶区前:
a. 
所以 
距离中心线55+12=67m 距离中心线67m 时开始减速
又因为
所以
减速过程用时5s
b.匀速过程
加速过程
全程位移
与(1)中位移差6m,以16m/s 行驶用时
 ;0.375s,所以走ETC 同一段位移总用时
节
10.ETC 是高速公路上不停车电子收费系统的简称。甲、乙两辆汽车分别通过ETC 通道和人工收费通道
(MTC)驶离高速公路,流程如图所示。假设减速带离收费岛口x=60m,收费岛总长度d=40m,两辆汽车
同时以相同的速度
km/h,经过减速带后,一起以相同的加速度做匀减速运动。甲车减速至
后,匀速行驶到中心线即可完成缴费,自动栏杆打开放行;乙车刚好到收费岛中心线收费窗
口停下,经过t0=15s 的时间缴费成功,人工栏杆打开放行。随后两辆汽车匀加速到速度
km/h 后沿
直线匀速行驶,设两车加速过程和减速过程中的加速度大小相等,求: 
(1)此次人工收费通道和ETC 通道打开栏杆的时间差;
(2)两辆汽车驶离收费站后相距的最远距离。
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【答案】(1)16s;(2)535m
【详解】(1)v1=72km/h=20m/s,v2=18km/h=5m/s,乙车减速过程中,根据
 可得,减速时的
加速度a=2.5m/s2甲车减速度到v2所用时间所用时间t1
 这段时间的位移
接下来匀速运动的时间
 甲车从减速到栏杆打开的总时间为
 乙减速度时间
乙车从减速到打开栏杆的总时间为
 人工收费通道和ETC 通道打开栏杆放行的时
间差
(2)乙车与甲车达到共同速度,此时两车相距最远。乙车通过中心线后加速时间
 加速度的距离
 甲车加速度的时间
 加速的距离
接下来甲匀速的时间
甲匀速度的位移
m 因此两车最远距离
11.在一次消防演练中,演习者被困在公寓的第24 层楼的房间内,通过救生缓降器进行自救,开始下滑的
位置离地面
,要求他在离地面高
下以
的速度匀速着地。演习者调节调速器先加速下滑一段时
间后再减速下滑,刚好按要求到达地面。已知演习者的质量为
,加速时加速度最大可达到
,减
速时加速度最大允许值为
,
。要求演习者以最短时间到达地面,忽略空气阻力。求:
(1)演习者加速下滑过程中的位移;
(2)整个过程中,演习者克服缓降器的拉力所做的功。
【答案】(1)
;(2)
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【详解】(1)当演习者以最大加速度加速和减速时,所用时间最短。设演习者加速下滑过程中加速度为
,位移为
,末速度为
;减速下滑过程中加速度为
,位移为
,末速度为
,开始下滑的位置离地
面高度为
,最后匀速下滑的位移为,取向下为正方向,则由运动学公式
;
;
其中
,
联立解得,演习者加速下滑过程中的位移为
(2)设整个过程中缓降器的拉力对演习者做的功为W,由动能定理可得
代入数据解得
即演习者克服缓降器的拉力做的功为
。
12.如图为车辆行驶过程中在平直道路上变道超车的情景。B 为长
的大货车,正以
的
速度匀速向右行驶,A 是在B 后方同向行驶的小汽车,长度
,A 车以
的速度行驶,当
两车相距
时,A 车司机准备借对向车道超越B 车,但A 车司机发现对向车道与A 车相距
处
有另一小汽车C 正迎面驶来,
。已知A 车加速时加速度
,A 车刹车的加速度大小
。
(1)若A 车司机想安全超越B 车,则至少需要多长时间;
(2)若A 车司机选择超越B 车,为避免与C 车相碰,C 车司机至少以多大加速度刹车才能让A 车司机超车
成功。
【答案】(1)2s;(2)2m/s2
【详解】vB=54km/h=15m/s;vA=90km/h=25m/s;vC=72km/h=20m/s
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(1)设经过时间t1超车成功,则
 ;xB=vBt1;xA=xB+LA+LB+L1解得t1=2s(另一值舍掉)
(2)A 车超车成功,设此过程C 车前进的距离为xC,则有
;xA+xC=L2解得aC=2m/s2
13.在笔直公路上前后行驶着甲、乙、丙三辆汽车,速度分别为
、
、
。当甲、
乙、丙三车依次相距
时,乙车驾驶员发现甲车开始以
的加速度做匀减速运动,于是乙车也
立即做匀减速运动,丙车发现乙车减速运动也立即做匀减速运动。试问:
(1)要使乙车与甲车不发生撞车,乙车的加速度至少是多大?
(2)要保证丙车与乙车不发生撞车,丙车的加速度至少为多大?
【答案】(1)1.4m/s2;(2)
【详解】(1)甲车停止的时间为
设经t1两车共速时恰好没有相撞,则
甲车位移
乙车的位移
要使乙车与甲车不发生撞车,位移关系
解得
可知乙与甲相遇在甲停止前,乙车的加速度至少
(2)乙车停止的时间为
当乙车与丙车速度相等时,用时为t2,则
乙车位移
丙车的位移
位移关系
解得
>5.7s 可知,此时乙车早已停
下,乙车停车距离
要保证丙车与乙车不发生撞车,丙车停车的距离
解得丙车加速度至少为
14.随着智能手机的使用越来越广泛,一些人在驾车时也常常低头看手机,然而开车时看手机是一种危险
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驾驶行为,极易引发交通事故。一辆小客车在平直公路上以
的速度匀速行驶,它正前方
处有一辆货车以
的速度同向匀速行驶,货车由于故障而开始匀减速,而小客车司机此时开始低
头看手机,
后才发现危险,司机经
反应时间后,立即采取紧急制动措施开始匀减速直线运动。若
货车从故障开始,需向前滑行
才能停下,求:
(1)货车加速度的大小;
(2)当小客车开始刹车时,两车之间的距离;
(3)若欲使小客车不和货车发生追尾,则小客车刹车的加速度至少为多大。
【答案】(1)
;(2)
;(3)
【详解】(1)设货车的加速度大小为
,根据匀变速直线运动位移与速度关系可得
代入数据可得
(2)当小客车开始刹车时,货车在
时间内运动的位移为
;
小客车运动的位移为
当小客车开始刹车时,两车之间的距离为
(3)小客车开始刹车时,货车的速度为
设再经
时间二者速度相等时,此时两车均
未停止,恰好不相碰,有速度关系
位移关系
解得小客车的
加速度为
经验证此时两车速度均为
,未停止,小客车不会和货车发生追尾。
15.近期,一段特殊的“高铁飙车”视频红遍网络。小明乘坐的和谐号动车
时由静止开始做匀加速直
线运动,
时达到最大速度
,之后匀速行驶。
时,和谐号动车与做匀速直线运动
的复兴号动车速度相同且车头并排行驶。一段时间后,复兴号动车开始做匀加速直线运动,
时速度也达
到
,
时达到最大速度
,之后匀速行驶。假设和谐号动车和复兴号动车一直沿着平
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行直线行驶,求:
(1)和谐号动车和复兴号动车在加速过程中的加速度大小
、
;
(2)复兴号动车再次追上和谐号动车之前,沿运动方向两车头的最大距离
;
(3)两车头再一次并排行驶的时刻
。
【答案】(1)
,
;(2)
;(3)
【详解】(1)由速度时间公式和题意可知,和谐号动车的加速度
复兴号动车的加速度
(2)
时,和谐号动车与复兴号动车的速度
假设复兴号动车
开始做匀加速直线运
动,则有
分析运动过程可知,
时速度相同,两车头沿运动方向相距最远,则在
的
过程中,和谐号动车的位移
复兴号动车的位移
两车头沿运动
方向相距最大距离
可得
(3)在
的过程中,和谐号动车的位移
复兴号动车的位移
两车头再一次并排行驶时
解得
16.如图所示为某城市十字路口道路示意图,道路为双向四车道,每个车道宽度为2.4m。某自行车从道路
左侧车道线沿停车线向右匀速行驶,速率为14. 4km/h,汽车在最右侧车道正中间行驶,速率为54km/h,
汽车前端距离停车线20m。已知汽车的宽度与自行车的长度相等均为1. 8m,汽车的车身长4. 8m。汽车司
机为避免与自行车相撞马上采取刹车制动,最大制动加速度大小为5m/s2.求
(1)汽车的最短刹车距离sm;
(2)请通过计算判断是否能够避免相撞。
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【答案】(1)22. 5m .(2)不能避免相撞。
【详解】(1)已知:v1 =14.4km/h= 4m/s;v2 = 54km/h= 15m/s 设汽车以最大加速度刹车,则:
代入数据解得sm=22. 5m .
(2)以最大加速度刹车,设汽车车头到达停车线所用时间为t,则
解得t=2s 或者t=4s,又因为汽
车停下的时间为:
故t=4s 不符题意,舍去;此时以左侧车道线为起点,车头所占位置范围
为s1~s2, 
自行车在t=2s 的时间内行驶的位移为x .则有:
自行车此时所
占位置范围为:
由此可知,它们的位置范围有重叠,不能避免相撞.
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