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题型：解答题题类：难易度：普通

浙江省七彩阳光新高考研究联盟2024-2025学年高一上学期期中考试物理试题

如图，有一出发点为A，终点为D的赛道，其直道AB、直道CD和弯道BC连接而成，其直道AB长度 $\text{[math]}$ ，直道CD长度 $\text{[math]}$ ，弯道BC为以O为圆心的 $\text{[math]}$ 圆弧，且与直道AB和直道CD都相切，其弧长 $\text{[math]}$ 。现有一辆最大行驶速度为40m/s且加速和减速的最大加速度都为 $\text{[math]}$ 的赛车，从A点静止出发，以最短时间到达终点完成比赛。已知该赛道的弯道BC限速20m/s，同时将赛车加速和减速的运动过程看成匀变速直线运动，求该赛车：

（1）、在直道AB上行驶的最大速度 $\text{[math]}$ 及加速阶段的位移大小；

（2）、完成比赛的最短时间 $\text{[math]}$ 。

举一反三

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？

$\text{[math]}$ 是世界上最昂贵、速度最快、科技含量最高的运动，是商业价值最高、魅力最大、最吸引人观看的体育赛事。在某次测试赛中，赛车在平直的路面上由静止开始0~5s内运动的位移—时间图像如图所示，已知该图像在 $\text{[math]}$ 时间内是抛物线的一部分， $\text{[math]}$ 时间内是直线，两部分平滑相连，则（　　）

汽车在路上出现故障时，应在车后放置三角警示牌，以提醒后面司机减速安全通过。在夜间，有一货车因故障停止，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（反应时间内做匀速运动），小轿车制动后的加速度大小为5 m/s² ，假设小轿车始终沿直线运动。求：

（1）小轿车从刹车到停止所用的时间；

（2）小轿车的刹车距离（从刹车到停止运动所走的距离）；

（3）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？

跳伞运动员做低空跳伞表演，他在高地面224m高处，由静止开始在竖直方向上做自由落体运动，一段时间后，立即打开降落伞。以 $\text{[math]}$ 平均加速度匀减速下降。为了运动员的安全，要求运动员落地速度最大不得超过5m/s（g取 $\text{[math]}$ ）

（1）求运动员展开伞时离地面高度至少为多少？

（2）求运动员在空中的时间至少是多少？

地铁刹车后匀减速进站，晓燕同学利用照相机拍下了地铁停下前最后2 s初和最后2 s末的照片，如图所示。已知地铁相邻两车门之间的距离为4.5 m，地铁刹车前的速度为15 m/s，则地铁刹车后行驶的路程为（　　）

我国神舟飞船返回舱每次返回到达离地面高为h时，返回舱的缓冲发动机开始向下喷气，舱体减速，此过程可视为竖直方向的匀减速直线运动，它的加速度大小为a。若发动机刚开始向下喷气时舱体速度大小为v，舱体到达地面时速度恰好为零，则此过程舱体运动的时间可表示为（　　）

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