2023版新教材高中物理 第一部分 课时分层训练 第二章 匀变速直线运动的研究 专项5 匀变速直线运动中的STSE问题 新人教版必修第一册.docx

1、 5匀变速直线运动中的STSE问题提能力1消防员在利用消防水带灭火前需将水带铺平拉直，其铺设过程可视为由静止开始做匀加速直线运动，再做匀速直线运动，最后做匀减速直线运动直至停下如图所示，若在某次铺设长为25 m的消防水带中，消防员共用时12 s，最大速度为2.5 m/s，加速和减速过程的加速度大小相同，则消防员运动的加速度大小为()A1.25 m/s2 B0.42 m/s2C0.69 m/s2 D2.5 m/s22有些航空母舰上装有帮助飞机起飞的弹射系统，已知某型号的战斗机在跑道上加速时能产生的最大加速度为5.0 m/s2，当飞机的速度达到50 m/s时才能离开航空母舰起飞设航空母舰处于静止状

2、态问：(1)若要求该飞机滑行160 m后起飞，弹射系统必须使飞机具有多大的初速度？(2)若某舰上不装弹射系统，要求该型号飞机仍能在此舰上正常起飞，则该舰身长至少应为多少？3随着经济发展，乡村公路等级越来越高，但汽车超速问题也日益凸显，为此一些特殊路段都设立了各式减速带现有一辆汽车发现前方有减速带，开始减速，减至某一速度，开始匀速运动，匀速通过减速带，然后再加速到原来的速度，总位移为80 m汽车行驶80 m位移的v2x图像如图所示，其中v为汽车的行驶速度，x为汽车行驶的距离求汽车通过80 m位移的平均速度大小4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)，以提醒后面驾车司机，减速安全

3、通过在夜间，有一货车因故障停车，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，小轿车司机只能看清前方50 m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.求：(1)小轿车从刹车到停止所用的最短时间；(2)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52022山东省菏泽市期中ETC是高速公路上不停车电子收费系统的简称，已经越来越普及了，给人们带来了很大的便利，节省了时间，最大限度地减少了高速公路收费站堵车问题当汽车以v13 m/s的速度到达收费站前方，通过ETC通道以前，要求在收费站中心线前方x010 m处减速至v5 m/s，匀速行驶到达中心线

4、后，再加速恢复至原速度行驶设汽车加速和减速的加速度大小均为a2 m/s2.求：(1)汽车需在距离匀速行驶区间前多远的地方开始减速；(2)汽车从开始减速到再次恢复到原速度需要的时间62022山东滨州高一联考随着社会的进步，“人工智能”已经走进千家万户在今年“新冠肺炎”疫情防控期间，居家隔离的小明叫了外卖，外卖小哥把货物送到他家阳台正下方的平地上，小明操控小型无人机带动货物，将货物运送至阳台(如图甲所示).无人机沿竖直方向向上运动，一段时间后到达他家阳台时速度恰好为零，遥控器上显示，上升总高度为30 m假设匀加速过程加速度为0.2 m/s2，匀减速过程加速度大小为0.1 m/s2.(1)若无人机上

5、升的vt图像如图乙所示，当速度减小到零时，恰好到达他家阳台，求货物送到阳台的时间；(2)若无人机用最短时间将货物送至阳台，求最短时间7近几年，台州交警将“礼让行人”作为管理重点，“斑马线前车让人”已逐渐成为驾驶员的一种文明行为如图所示，汽车以v136 km/h的速度在水平路面上匀速行驶，在距离斑马线x20 m处，驾驶员发现有小朋友排着长L6 m的队伍从斑马线一端开始通过，于是立即刹车，最终恰好停在斑马线前假设汽车刹车过程做匀减速直线运动，且忽略驾驶员的反应时间(1)求开始刹车到汽车停止所用的时间和刹车过程汽车加速度的大小；(2)假设驾驶员以v254 km/h超速行驶，在距离斑马线x20 m处立

6、即刹车，求汽车到斑马线时的速度大小；(3)若路面宽L08 m，小朋友行走的速度v00.7 m/s，求汽车在斑马线前等待小朋友全部通过所需要的时间82022福建泉州高一联考如图为某轿车在行驶过程中，试图借用逆向车道超越客车的示意图，图中当两车相距L4 m时，客车正以v16 m/s速度匀速行驶，轿车正以v210 m/s的速度借道超车客车长L110 m，轿车长L24 m，不考虑变道过程中车速的变化和位移的侧向变化(1)若轿车开始加速并在3 s内成功超越客车L312 m后，才能驶回正常行驶车道，其加速度多大？(2)若轿车放弃超车并立即驶回正常行驶车道，则至少要以多大的加速度做匀减速运动，才能避免与客车

7、追尾？专项5匀变速直线运动中的STSE问题提能力1答案：A解析：设加速度为a，加速所用时间为t，因加速和减速过程，加速度大小相同，减速所用时间也为t.xat2vm(t总2t)at2，vmat联立解得t2 s，a1.25 m/s2，故选A.2答案：(1)30 m/s(2)250 m解析：(1)根据v2v2ax得v030 m/s.(2)不装弹射系统时，由v22aL得L250 m3答案：8 m/s解析：设汽车初速度为v0，减速后速度为v，则由图可知v015 m/s，v5 m/s.由vv22a1x1，得减速运动的加速度大小为a15 m/s2，同理可得加速运动的加速度大小为a22.5 m/s2，由vv0

8、a1t1，得减速运动时间为t12 s，同理可得加速运动时间为t24 s，匀速运动的时间为t3 s4 s，则有t总t1t2t310 s，则全程平均速度的大小为8 m/s.4答案：(1)6 s(2)58 m解析：(1)从刹车到停止时间为t2，则t26 s.(2)反应时间内做匀速运动，则x1v0t1，x118 m从刹车到停止的位移为x2，则x2x290 m小轿车从发现三角警示牌到停止的全部距离为xx1x2108 m三角警示牌到货车的最小距离为xx50 m58 m5答案：(1)36 m(2)10 s解析：(1)设在匀速行驶区间前x处开始减速，则v2v22ax可得x36 m，即需要在匀速行驶区间前36

9、m处开始减速(2)设从13 m/s减速到5 m/s所用的时间为t1，则vvat1可得t14 s汽车在匀速行驶区间内所用时间为t22 s汽车在加速过程中所用时间与减速过程中所用时间相同，则汽车从开始减速到再次恢复到原速度需要的时间t2t1t210 s6答案：(1)37.5 s(2)30 s解析：(1)设此过程最大速度为v，加速时间为t1，减速时间为t2，匀速时间为t3，加速时间t1，加速位移h1t1，减速时间t2，减速位移h2t2，匀速位移h3vt3，hh1h2h3，tt1t2t3，解得t37.5 s.(2)若无人机先匀加速上升，再做匀减速运动，设最大速度为v，由速度位移公式v2v2ax，得上升

10、总高度h，加速时间t1，减速时间t2，总时间t总t1t2，解得t总30 s7答案：(1)4 s2.5 m/s2(2)5 m/s(3)16 s解析：(1)v136 km/h10 m/s，有xt解得刹车时间为t14 s刹车的加速度大小为a m/s22.5 m/s2(2)汽车到斑马线的速度为vv22ax，v5 m/s(3)小朋友通过时间为t220 s等待小朋友全部通过所需要的时间t3(204) s16 s8答案：(1)4 m/s2(2)2 m/s2解析：(1)设轿车的加速度大小为a，经过t13 s，客车和轿车位移分别为s1、s2，由运动学公式得s1v1t1，s2v2t1at，s2s1L1L2LL3，解得a4 m/s2.(2)设轿车减速的加速度大小为a，经过时间t2，轿车、客车达到共同速度，则v2at2v1，客车和轿车位移分别为s1、s2，满足s2v2t2at，s1v1t2，s2s1L，解得a2 m/s2，即轿车至少以2 m/s2的加速度做匀减速运动，才能避免与客车追尾