由于货车严重超载，某市出现了一起高架桥倒塌的重大交通事故，说明超载是一件非常危险也是非常愚蠢的事情。如图所示为某型号货车紧急制动时（假设做匀减速直线运动）的v2-x图象（v为货车的速度，x为制动距离），其中图线1为满载时符合安全要求的制动图象，图线2为严重超载时的制动图象。某路段限速72km/h，是根据该型号货车满载时安全制动时间和制动距离确定的，现有一辆该型号的货车严重超载并以54km/h的速度行驶。通过计算求解：

1. 由于货车严重超载，某市出现了一起高架桥倒塌的重大交通事故，说明超载是一件非常危险也是非常愚蠢的事情。如图所示为某型号货车紧急制动时（假设做匀减速直线运动）的v²-x图象（v为货车的速度，x为制动距离），其中图线1为满载时符合安全要求的制动图象，图线2为严重超载时的制动图象。某路段限速72km/h，是根据该型号货车满载时安全制动时间和制动距离确定的，现有一辆该型号的货车严重超载并以54km/h的速度行驶。通过计算求解：

(1) 驾驶员紧急制动时，该型号严重超载并以54km/h的速度行驶的货车制动时间和制动距离是否符合安全要求；

(2) 若驾驶员从发现险情到采取紧急制动措施的反应时间为1s，则该型号货车满载时以72km/h速度正常行驶的跟车距离至少应为多远。

【考点】

匀速直线运动; 匀变速直线运动规律的综合运用; 运动学 v-t 图象;

【答案】

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综合题困难

1. 舰载飞机被称为“航母之矛”，受限于航母的起降距离，为完成安全起降，航空母舰上装有帮助飞机起飞的弹射系统，使飞机在较短时间内获得一定的初速度，之后飞机在跑道上的运动看作匀加速直线运动。设航空母舰处于静止状态。某次飞机起飞过程，从离开弹射器开始计时，前 $\text{[math]}$ 内运动的位移为 $\text{[math]}$ ，前 $\text{[math]}$ 内运动的位移 $\text{[math]}$ ，最后飞机以 $\text{[math]}$ 的速度起飞；问：

(1) 该次起飞过程，飞机的加速度 $\text{[math]}$ ；

(2) 飞机依靠弹射系统获得的初速度 $\text{[math]}$ 以及匀加速段的位移；

(3) 飞机在航母上降落时，需用阻拦索使飞机迅速停下来。若某次飞机着舰时的速度为 $\text{[math]}$ ，飞机钧住阻拦索后经过 $\text{[math]}$ 停下来。将这段运动视为匀减速直线运动，此过程中飞机滑行的距离是多少？

综合题普通

2. 某极限运动员乘气球升至距地面 $\text{[math]}$ 的高空后由静止跳下，到达距地面的高度 $\text{[math]}$ 处时，运动员打开降落伞并成功落地。取重力加速度大小 $\text{[math]}$ 。

(1) 若忽略空气阻力，求该运动员从静止开始下落至距地面的高度 $\text{[math]}$ 处所需的时间 $\text{[math]}$ 及其在此处速度的大小 $\text{[math]}$ ；

(2) 实际上，物体在空气中运动时会受到空气的阻力，物体高速运动时所受阻力的大小可近似表示为 $\text{[math]}$ ，其中 $\text{[math]}$ 为速率， $\text{[math]}$ 为阻力系数，其数值与物体的形状、横截面积及空气密度有关。已知该运动员在某段时间内高速下落的 $\text{[math]}$ 图像如图所示，该运动员和所带装备的总质量 $\text{[math]}$ ，求该运动员在达到最大速度时所受阻力的阻力系数 $\text{[math]}$ （结果保留一位有效数字）。

综合题普通

3. ETC不停车收费系统是目前世界上最先进的路桥收费方式，它通过安装在车辆挡风玻璃上的车载电子标签与设在收费站ETC通道上的微波天线进行短程通信，利用网络与银行进行后台结算处理，从而实现车辆不停车就能支付路桥费的目的，如图是汽车分别通过ETC通道和人工收费通道的流程图。假设汽车以 $\text{[math]}$ 的速度沿直线驶向收费站，若进入人工收费通道，需要匀减速至中心线（收费窗口）处停车，经过 $\text{[math]}$ 缴费成功后，再启动汽车匀加速至 $\text{[math]}$ 正常行驶，若进入ETC通道，需要在收费站中心线前 $\text{[math]}$ 处匀减速至 $\text{[math]}$ ，再以此速度匀速行驶至中心线即可完成交费，再匀加速至 $\text{[math]}$ 正常行驶，若两种情况下，汽车加速减速时的加速度大小均为 $\text{[math]}$ ，求：汽车通过ETC通道比通过人工收费通道节省的时间。

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综合题普通