模型四、刹车模型 【模型概述】 (1)其特点为匀减速到速度为零后停止运动，加速度a 突然消失． (2)求解时要注意确定实际运动时间． (3)求解实际刹车时间和刹车位移时可以采用逆向思维法把整个刹车过程看成反向的初速度为零的匀加 速直线运动． (4)人从发现情况到机车开始减速所经过的时间叫反应时间．在反应时间内机车以原来的速度行驶，所 行驶的距离称为反应距离． 【模型解题】 逆向 1．如图所示，匀速向右运动的水罐车内装满了水，车内有一浮在顶部的乒乓球A、一沉底的金属球 B。当水罐车刹车时，两小球相对容器的运动情况是（ ） A．A、B 球一起向右运动 B．A 球向左运动，B 球向右运动 C．A 球向右运动，B 球向左运动 D．A、B 球一起向左运动 【答案】B 【详解】水罐车刹车时，由于惯性，水罐车内的水、乒乓球A、金属球B 有想保持原来向右运动状态 的趋势，但由于乒乓球A 的质量小于同体积水的质量，质量小，惯性就 小，所以乒乓球A 会被相对于车向右运动的水挤向左边，故乒乓球A 会向左运动；而金属球B 的质量较大， 惯性较大，在与水的抗衡中会向右运动。 故选B。 2．如图为一机动车刹车过程中的 图像，设初速度v0的方向为正方向。以下说法正确的是（ ） A．机动车的初速度为4m/s B．机动车的加速度大小为4m/s2 C．机动车运动的最长时间为5s D．机动车运动的最远距离为25m

模型四、刹车模型 【模型概述】 (1)其特点为匀减速到速度为零后停止运动，加速度a 突然消失． (2)求解时要注意确定实际运动时间． (3)求解实际刹车时间和刹车位移时可以采用逆向思维法把整个刹车过程看成反向的初速度为零的匀加 速直线运动． (4)人从发现情况到机车开始减速所经过的时间叫反应时间．在反应时间内机车以原来的速度行驶，所 行驶的距离称为反应距离． 【模型解题】 逆向 1．如图所示，匀速向右运动的水罐车内装满了水，车内有一浮在顶部的乒乓球A、一沉底的金属球 B。当水罐车刹车时，两小球相对容器的运动情况是（ ） A．A、B 球一起向右运动 B．A 球向左运动，B 球向右运动 C．A 球向右运动，B 球向左运动 D．A、B 球一起向左运动 2．如图为一机动车刹车过程中的 图像，设初速度v0的方向为正方向。以下说法正确的是（ ） A．机动车的初速度为4m/s B．机动车的加速度大小为4m/s2 C．机动车运动的最长时间为5s D．机动车运动的最远距离为25m 3．一辆汽车以速度v0匀速行驶，司机观察到前方人行横道有行人要通过，于是立即刹车。从刹车到 停止，汽车正好经过了24 块规格相同的路边石，汽车刹车过程可视为匀减速直线运动。下列说法正确的是 （ ） A．汽车经过第1 块路边石末端时的速度大小为 B．汽车经过第18 块路边石末端时的速度大小为 C．汽车经过前12

故选A。 2. 汽车刹车后，轮胎在地面上发生滑动，留下滑动的痕迹称之为刹车线，刹车线的长度是分析交通事故的 一个重要依据，某路段限速 ，汽车刹车后匀减速直线运动的加速度大小为 ，刹车线长度超 过多少米则超速行驶（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】根据公式，当汽车正常行驶时刹车线长度最长为 代入数据，解得 所以当刹车线超过10m 则汽车超速行驶，BCD 3. 如图所示，具有“主动刹车系统”的汽车与正前方静止障碍物之间的距离小于安全距离时，会立即开始主 动刹车，车主可根据需要设置安全距离。某车的安全距离为10m，若汽车正以36km/h 的速度在路面上行 驶，遇紧急情况主动刹车后做匀减速直线运动，加速度大小为6m/s2，下列说法正确的是（ ） A. 汽车刹车时间为6s B. 汽车不能安全停下 C. 汽车开始“主动刹车”后第1s 末的速度为4m/s 末的速度为4m/s D. 汽车开始“主动刹车”后第2s 内的平均速度为2m/s 【答案】C 【解析】 【详解】已知v0=36km/h=10m/s A．汽车刹车时间为 故A 错误； B．汽车刹车过程中的位移为 则汽车能安全停下，故B 错误； C．汽车开始“主动刹车”后第1s 末的速度为 故C 正确； D．汽车开始“主动刹车”后第2s 内的位移为 汽车开始“主动刹车”后第2s 内的平均速度为

飞船看作质点 2. 汽车刹车后，轮胎在地面上发生滑动，留下滑动的痕迹称之为刹车线，刹车线的长度是分析交通事故的 一个重要依据，某路段限速 ，汽车刹车后匀减速直线运动的加速度大小为 ，刹车线长度超 过多少米则超速行驶（ ） A. B. C. D. 3. 如图所示，具有“主动刹车系统”的汽车与正前方静止障碍物之间的距离小于安全距离时，会立即开始主 动刹车，车主可根据需要设置安全距 动刹车，车主可根据需要设置安全距离。某车的安全距离为10m，若汽车正以36km/h 的速度在路面上行 驶，遇紧急情况主动刹车后做匀减速直线运动，加速度大小为6m/s2，下列说法正确的是（ ） A. 汽车刹车时间为 6s B. 汽车不能安全停下 C. 汽车开始“主动刹车”后第1s 末的速度为4m/s D. 汽车开始“主动刹车”后第2s 内的平均速度为2m/s 4. 2022 年8 月4 日13 时，中国人民解放军东部 在两条相邻平行的直公路上，分别有一辆自行车与汽车同向行驶，自行车在前，汽车在后，相距10 米时 汽车开始刹车，它们的位移 随时间 变化的规律为：汽车为 ，自行车为 ，则 下列说法正确的是（ ） A. 刹车后汽车做匀减速直线运动，初速度为 ，加速度为 B. 汽车追不上自行车 C. 刹车后汽车和自行车第一次相遇时，汽车的速度为 D. 刹车后汽车和自行车两次相遇的时间分别是 和 6. 一个物体做末速度为零的匀减速直线运动，比较该物体在减速运动的倒数第3

得 所用时间为t＝＝100 s. 针对训练2 (2019·临沂市高一期末)在交通事故分析中，刹车线的长度是事故责任认定的重 要依据，刹车线是汽车刹车后，停止转动的轮胎在地面上滑动时留下的痕迹．在某次交通事 故中，汽车刹车线的长度是10 m，假设汽车刹车时的加速度大小为5 m/s2，则汽车开始刹车 时的速度为( ) A．5 m/s B．10 m/s C．15 m/s D．20 m/s m/s 答案 B 解析 根据匀变速直线运动的速度位移公式得0－v0 2＝2ax，解得汽车开始刹车时的速度v0 ＝＝ m/s＝10 m/s，故B 正确． 三、刹车问题分析 一辆汽车正在平直的公路上以72 km/h 的速度行驶，司机看见红色信号灯后便立即 踩下制动器，此后，汽车开始做匀减速直线运动．设汽车减速过程的加速度大小为5 m/s2，求： (1)开始制动后，前2 s 内汽车行驶的距离； s 末时早已停止运动 故x2＝v0t＋at2＝[20×4＋×(－5)×42] m＝40 m. 刹车类问题的处理思路 实际交通工具刹车后可认为是做匀减速直线运动，当速度减小到零时，车辆就会停止．解答 此类问题的思路是： (1)先求出它从刹车到停止的刹车时间t 刹＝； (2)比较所给时间与刹车时间的关系确定运动时间，最后再利用运动学公式求解．若t>t 刹， 不能盲目把时间代入；若t

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5、检测机构为了检测汽车的刹车性能，在同一场地做了如下实验： （1）某车以不同车速行驶时，测得有关数据如图甲所示。其中反应距离是指司机发现 情况，决定刹车到脚踩在刹车踏板上时，车通过的距离；刹车距离是指脚踩在刹车 踏板上，使车减速，到车停时车通过的距离。如果司机以60 千米/时的速度驾驶， 从发现情况，决定刹车到车停止时，车通过的距离为 米。 （2）汽车的刹车方式有两种： 方式一：刹车时，车轮不能滚动，只能滑行，直至车停。 。 方式二：刹车时，车轮仍保持滚动，但滚动减慢，直至车停。 图乙反映的是以方式一和方式二刹车所产生的刹车距离的比较。从图中可知，在车速相 同时，采用 （选填“刹车方式一”或“刹车方式二”）刹车方式刹车后， 刹车距离较短。 第 8 页 / 共 9 页 （3）检测中，相同的、B 两车均以v1速度行驶，车采取方式一刹车，B 车采取方式二 刹车，刹车时车与障碍物的

前端距 停车线8m，该车减速时的加速度大小为5m/s2．下列说法中正确的是（ ） A．驾驶员立即刹车制动，则至少需2s 汽车才能停止 B．在距停车线7.5m 处才开始刹车制动，汽车前端恰能止于停车线处 C．若经0.25s 后才开始刹车制动，汽车前端恰能止于停车线处 D．若经0.2s 后才开始刹车制动，汽车前端恰能止于停车线处 8．甲、乙两车在一条平直公路上同向行驶，t＝0 时甲车在乙车前方4m 兜的质量不计。求： （1）悬绳对足球的拉力的大小； （2）足球对墙壁的压力的大小。 16．一辆沿平直公路行驶的汽车以15m/s 的速度行驶，紧急刹车时，做匀减速直线运动， 加速度大小为5m/s2，求： （1）汽车刹车5s 时的速度； （2）从开始刹车到停止，汽车滑行的距离． 17．一质量为0.5kg 的物块恰好能沿倾角为30°的固定斜面匀速下滑；现用平行斜面向上的 拉力拉动物块，使其沿斜面匀速 18．在一段长直高速公路上，一辆大货车以20m/s 的速度违规行驶在快速车道上，另有一 辆SUV 小客车以32m/s 的速度随其后并逐渐接近。大货车的制动性能较差，刹车时的加速 度保持在4m/s2，而SUV 小客车配备有ABS 防抱死刹车系统，刹车时能使汽车的加速度保 持在8m/s2．若前方大货车突然紧急刹车，SUV 小客车司机的反应时间是0.50s，为了避免 发生追尾事故，轿车和卡车之间至少应保留多大的距离？

，………………2 分 可知汽车刹车时间 s s a v v t t 4 5 20 0 0 0      ………………1 分 因为t >t0，所以汽车在刹车后4s 末就已经停止。…………1 分 根据公式 m m a v v s t 40 ) 5 ( 2 20 0 2 2 2 0 2        ………………3 分 可得开始刹车后10s 内汽车的位移为40m 【考点】单位的换算，匀变速直线运动规律的应用，刹车问题的处理。 说明：其他正确解法的，均可以得分。 15.（14 分） 解： （1）选定初速度方向为正方向，由题意知v0 = 108 km/h = 30m/s，a = -5 m/s 2， 反应时间为t0=0.5s， ………………1 分 高一年期中物理参考答案 第5 页 设刹车距离为x，刹车的时间为t。 由题意可得，反应时间内做匀速直线运动，其位移为 0 0     ………………3 分 （2）汽车刹车通过的位移为 m m a v v x t 90 ) 5 ( 2 30 0 2 2 2 0 2        ………………3 分。 总位移为s=x0+x=105m………………2 分 （2）由 at v vt   0 可得………………1 分 汽车刹车的用的时间为 s s a v v t t 6 5 30

，………………2 分 可知汽车刹车时间 s s a v v t t 4 5 20 0 0 0      ………………1 分 因为t >t0，所以汽车在刹车后4s 末就已经停止。…………1 分 根据公式 m m a v v s t 40 ) 5 ( 2 20 0 2 2 2 0 2        ………………3 分 可得开始刹车后10s 内汽车的位移为40m 【考点】单位的换算，匀变速直线运动规律的应用，刹车问题的处理。 说明：其他正确解法的，均可以得分。 15.（14 分） 解： （1）选定初速度方向为正方向，由题意知v0 = 108 km/h = 30m/s，a = -5 m/s 2， 反应时间为t0=0.5s， ………………1 分 高一年期中物理参考答案 第5 页 设刹车距离为x，刹车的时间为t。 由题意可得，反应时间内做匀速直线运动，其位移为 0 0     ………………3 分 （2）汽车刹车通过的位移为 m m a v v x t 90 ) 5 ( 2 30 0 2 2 2 0 2        ………………3 分。 总位移为s=x0+x=105m………………2 分 （2）由 at v vt   0 可得………………1 分 汽车刹车的用的时间为 s s a v v t t 6 5 30

C．在开始连续的三个1s 末的速度大小之比是1 2 3 ∶∶ D．从开始运动到距下落点5m、10m、15m 所经历的时间之比为1 2 3 ∶∶ 4．一辆公共汽车进站后开始刹车，做匀减速直线运动。开始刹车后的第1s 内 和第2s 内位移大小依次为9m 和7m。则刹车后6s 内的位移是（ ） A．20m B．24m C．25m D．75m 5．某物体在0-8s 时间内的x-t 图象如图所示，下列说法中正确的是（ 内的位移是27m，则 第5s 内的位移是（ ） A．7.5m B．4.5m C．15m D．9m 13．一辆红旗轿车安装了“全力自动刹车”系统，当车速 ，且与前方障 碍物之间的距离小于安全距离时，该系统立即启动，启动后汽车刹车加速度范 围为 ，在该系统控制下汽车刹车的最长时间为（ ） A． B． C． D． 14．如图所示，一人骑自行车晨练，由静止开始沿直线运动，她在第1 s 内、 第2 日十堰遭遇强降雨，部分地区引发洪涝，严重影响道路 交通安全．某高速公路同一直线车道上同向匀速行驶的轿车和货车，其速度大 小分别为 ， ，轿车在与货车距离 时才发现前方有货 车，若此时轿车只是立即刹车，则轿车要经过 才能停下来．两车可视为 质点．若轿车刹车时货车以速度 匀速行驶，通过计算分析两车是否会相撞． 参考答案 1．A 【详解】 A．加速度、速度变化量、位移都既有大小，又有方向，都是矢量。故A 正确； B．质量只有大小没有方向，是标量，故B