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题型：解答题题类：难易度：普通

江西省赣州市信丰县第一中学（江西省信丰中学北校区）2024-2025学年高一上学期开学考试物理试题

我国ETC已实现全国联网，大大缩短了车辆通过收费站的时间。汽车分别通过ETC通道和人工收费通道的流程如图所示。假设汽车以v₁=72km/h朝收费站沿直线正常行驶，如果过ETC通道，需要在收费站中心线前10m处正好匀减速至v₂=21.6km/h，匀速通过中心线后，再匀加速至v₁正常行驶；通过人工收费通道，需要恰好在中心线处匀减速至零，经过20s缴费成功后，再启动汽车匀加速至v₁正常行驶。设汽车加速和减速过程中的加速度大小均为3m/s²。求：

（1）汽车过ETC通道时，从开始减速到恢复正常行驶过程中的位移的大小；

（2）汽车通过ETC通道比通过人工收费通道节约的时间。

举一反三

有一架电梯，从一楼启动之后匀加速上升，加速度为a₁=2m/s² ，制动时匀减速上升，加速度大小为a₂=1m/s² ，楼高84m，求：

（1）若上升过程中最大速度为8m/s，求启动到最大速度时的位移大小；

（2）若上升的最大速度为10m/s，求电梯运动到楼顶的最短时间；

（3）如果电梯先加速上升，然后匀速上升，最后减速上升，全程共用时间为24s，求上升过程中的最大速率。

近年来我国科技事业取得长足进步，我国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰福建舰采用平直通长飞行甲板，配置电磁弹射装置。如图所示为静止的航空母舰，若舰载飞机在跑道上加速时的加速度恒为 $\text{[math]}$ 飞机在跑道上滑行100m起飞，则：

（1）若从静止开始加速，求飞机的离开滑行跑道的速度；

（2）若起飞时的速度大小为 $\text{[math]}$ 求弹射系统必须使飞机具有的最小初速度；

（3）在（2）的前提下，求飞机在甲板上滑行的时间；

在升国旗过程中，国歌从响起到结束的时间是48s。国旗上升过程的运动可简化为当国歌响起的同时国旗由静止开始向上以加速度a=0.1m/s²做匀加速运动4s，然后匀速运动，最后匀减速运动2s到达旗杆顶端，速度恰好为零，此时国歌结束。求：

（1）国旗匀加速上升的高度和匀速运动时的速度大小；

（2）国旗上升的总高度。

在公路的十字路口，红灯拦停了很多汽车，拦停的汽车排成笔直的一列，最前面的一辆汽车的前端刚好与路口停车线相齐，相邻两车的前端之间的距离均为 $\text{[math]}$ ，若汽车启动时都以 $\text{[math]}$ 的加速度做匀加速运动，加速到 $\text{[math]}$ 后做匀速运动通过路口。该路口亮绿灯时间 $\text{[math]}$ ，而且有按倒计时显示的时间显示灯。另外交通规则规定：原在绿灯时通行的汽车，红灯亮起时，车头已越过停车线的汽车允许通过。请解答下列问题：

（1）若绿灯亮起瞬时，所有司机同时启动汽车，问有多少辆汽车能通过路口？

（2）第（1）问中，不能通过路口的第一辆汽车司机，在时间显示灯刚亮出“ $\text{[math]}$ ”时开始刹车做匀减速运动，结果车的前端与停车线相齐时刚好停下，求刹车后汽车加速度大小。

（3）事实上由于人反应时间的存在，路灯亮起是不可能所有司机同时启动汽车，现假设绿灯亮起时，第一个司机迟后 $\text{[math]}$ 启动汽车，后一辆车司机都比前一辆迟后 $\text{[math]}$ 启动汽车，在该情况下，有多少辆车能通过路口？

近两年，台州交警将“礼让行人”作为管理重点，“斑马线前车让人”现已逐渐成为一种普遍现象，如图所示。司机小明驾车以 $\text{[math]}$ （约为 $\text{[math]}$ ）的速度，在平直的城市道路上沿直线行驶。看到斑马线有行人后立即以 $\text{[math]}$ 的加速度刹车，车停住时车头刚好碰到斑马线。等待行人 $\text{[math]}$ 后（人已走过），又用了 $\text{[math]}$ 时间匀加速至原来的速度。开始刹车时设为计时起点（即 $\text{[math]}$ ），则：

（1）求车第 $\text{[math]}$ 末的瞬时速度大小；

（2）求车前 $\text{[math]}$ 内的位移大小；

（3）求从开始刹车到恢复原速这段时间内车的平均速度大小；

如图甲所示， $\text{[math]}$ 是电子不停车收费系统的简称，在高速公路上很常见．通过安装在车辆挡风玻璃上的电子标签与在收费站 $\text{[math]}$ 车道上的微波天线之间的通讯，从而达到车辆通过收费站不需停车而能交费的目的．如图乙所示，这是汽车分别通过 $\text{[math]}$ 通道和人工收费通道路的流程．假设汽车以 $\text{[math]}$ 朝收费站正常沿直线行驶，如果过 $\text{[math]}$ 通道，需要在收费站中心线前 $\text{[math]}$ 处正好匀减速至 $\text{[math]}$ ，匀速通过中心线后，再匀加速至 $\text{[math]}$ 正常行驶；如果过人工收费通道，需要恰好在中心线处匀减速至零，经过 $\text{[math]}$ 缴费成功后，再启动汽车匀加速至 $\text{[math]}$ 正常行驶，设汽车加速和减速过程中的加速度大小均为 $\text{[math]}$ ．请完成

（ $\text{[math]}$ ）画出汽车通过人工收费通道的 $\text{[math]}$ 图像（从开始减速到恢复正常行驶过程）；

（ $\text{[math]}$ ）汽车过 $\text{[math]}$ 通道时，从开始减速到恢复正常行驶过程中的位移大小；

（ $\text{[math]}$ ）汽车通过 $\text{[math]}$ 通道比通过人工收费通道节约的时间是多少。

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