2020春晚中的物理高考新考點大盤點——交通

小品《風雪餃子情》中,幾個不同身份、不同職業的人,因為交通問題相聚在了一家小小的餃子館中,也引出了三個溫馨的小故事。

1.為了提高通行效率,許多高速公路出入口安裝了電子不停車收費系統ETC。甲乙兩輛汽車分別通過ETC通道和人工收費通道(MTC)駛離高速公路,如圖所示。假設減速帶離收費島口x=60m,收費島總長度d=40m,兩輛汽車同時以相同的速度v1=72km/h經過減速帶後,一起以相同的加速度做勻減速運動。甲車減速至v2=36km/h後,勻速運動到中心線即可完成繳費,自動欄杆打開放行;乙車剛好到收費島中心線收費窗口停下,經過t0=15s的時間繳費成功,人工欄杆打開放行。然後兩輛汽車勻加速到速度v1後沿直線勻速行駛。設加速和減速過程中的加速度大小相等,整個過程中車身長度可不計。求:

(1)此次人工收費通道和ETC通道打開欄杆放行的時間差△t;

(2)兩輛汽車駛離收費站後相距的最遠距離△x。


2020春晚中的物理高考新考點大盤點——交通

2、甲、乙兩質點在同一時刻、從同一地點沿同一方向做直線運動。以出發點為座標原點,它們在運動過程中的圖像(即位置一速度圖)如圖所示(虛線與對應的座標軸垂直),已知質點甲做初速度為零的勻加速直線運動,加速度大小為;質點乙以某一初速度做勻減速直線運動,加速度大小為,且其速度減為零後保持靜止。求:

(1)的大小。

(2)開始運動後,兩質點經過多長時間相遇。

2020春晚中的物理高考新考點大盤點——交通


3.甲、乙兩汽車沿同一平直公路同向勻速行駛,甲車在前,乙車在後,它們行駛的速度均為16m/s.已知甲車緊急剎車時加速度大小al=3m/s2,乙車緊急剎車時加速度大小a2=4m/s2,乙車司機的反應時間為0.5s。為保證在緊急剎車中兩車不相撞,甲、乙兩車行駛過程中至少應保持多大距離?

4.(2017安徽馬鞍山22中摸底)小明準備去火車站乘車回老家,當小明到達車站前,發現公共汽車在前面離自己10m遠處正以10m/s的速度勻速向前行駛,小明立即示意司機停車並以5m/s的速度勻速追趕,司機看到信號經1.5s反應時間後,立即剎車,加速度大小為2m/s2.求小明追上汽車所需時間?

5.交管部門強行推出了“電子眼”,機動車擅自闖紅燈的現象大幅度減少。現有甲、乙兩汽車正沿同一平直馬路同向勻速行駛,甲車在前,乙車在後,它們行駛的速度均為10 m/s。當兩車快要到一十字路時,甲車司機看到綠燈已轉換成了黃燈,於是緊急剎車(反應時間忽略不計),乙車司機為避免與甲車相撞也緊急剎車,但乙車司機反應較慢(反應時間為0.5 s)。已知甲車緊急剎車時制動力為車重的0.4倍,乙車緊急剎車制動力為車重的0.5倍,求:

(1)若甲司機看到黃燈時車頭距警戒線15 m,他採取上述措施能否避免闖紅燈?

(2)為保證兩車在緊急剎車過程中不相撞,甲、乙兩車行駛過程中應保持多大距離?

6.現有甲、乙兩汽車正沿同一平直馬路同向勻速行駛,甲車在前,乙車在後,當兩車快要到十字路口時,甲車司機看到綠燈開始閃爍,已知綠燈閃爍3秒後將轉為紅燈。請問:

(1)若甲車在綠燈開始閃爍時剎車,要使車在綠燈閃爍的3秒時間內停下來且剎車距離不得大於18 m,則甲車剎車前的行駛速度不能超過多少?

(2)若甲、乙車均以v0=15 m/s的速度駛向路口,乙車司機看到甲車剎車後也緊急剎車(乙車司機的反應時間Δt2=0.4 s,反應時間內視為勻速運動)。已知甲車、乙車緊急剎車時的加速度大小分別為a1=5 m/s2、a2=6 m/s2。若甲車司機看到綠燈開始閃爍時車頭距停車線L=30 m,要避免闖紅燈,他的反應時間Δt1不能超過多少?為保證兩車在緊急剎車過程中不相撞,甲、乙兩車剎車前之間的距離s0至少多大?

7.2014年9月17日,西安北至南昌西高鐵動車組開通運營,全程長為1799公里,運行7小時58分鐘,較目前普速列車運行時間縮短12個小時左右.目前我國高鐵常使用的自動閉塞法行車,自動閉塞法是通過信號機將行車區間劃分為若干個閉塞分區,每個閉塞分區的首端設有信號燈,如圖所示,列車向右行駛,當前一閉塞區有列車B停車時信號燈顯示紅色(表示此閉塞區有車輛停車),後一個閉塞分區顯示黃色(表示要求車輛制動減速),其它閉塞分區顯示綠色(表示車輛可 以正常運行).假設列車A制動時所受總阻力為重力的0.1倍,不考慮反應時間.(g取10m/s2)求:

(1)如果信號系統發生故障,列車A的運行速度是30m/s,司機看到停在路軌上的列車B才開始剎車,要使列車不發生追尾,則列車A司機可視距離不得少於多少?

(2)如果信號系統正常,司機可視距離取列車A司機的可視距離,列車設計運行速度為252km/h,當司機看到黃燈開始制動,到紅燈處停車,則每個閉塞分區至少多長?


2020春晚中的物理高考新考點大盤點——交通

8.一輛公交車從甲站以 的加速度勻加速出站,當其速度達到時開始勻速行駛,臨近乙站時司機又以 的加速度剎車,公交車恰好停靠在乙站。某次發車時,公交車因故晚出發了 ,公交車以相同的加速度出站,出站後當其速度達到 時開始勻速行駛,臨近乙站時仍以相同的加速度剎車結果也恰好停在乙站,並且正點到達。則甲、乙兩站間的距離是多少?

9.高鐵列車上有很多制動裝置.在每節車廂上裝有制動風翼,當風翼完全打開時,可使列車產生a1=0.5 m/s2的平均制動加速度.同時,列車上還有電磁製動系統、空氣制動系統、摩擦制動系統等.單獨啟動電磁製動系統,可使列車產生a2=0.7 m/s2的平均制動加速度.所有制動系統同時作用,可使列車產生最大為a=3 m/s2的平均制動加速度.在一段直線軌道上,列車正以v0=324 km/h的速度勻速行駛時,列車長接到通知,前方有一列車出現故障,需要減速停車.列車長先將制動風翼完全打開讓高速行駛的列車減速,當車速減小了3(1)時,再通過電磁製動系統同時制動.

(1)若不再開啟其他制動系統,從開始制動到停車,高鐵列車行駛的距離是多少?

(2)若制動風翼完全打開時,距離前車只有2 km,那麼該列車最遲在距離前車多遠處打開剩餘的制動裝置,才能保證不與前車相撞?


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