第二章 第五节 匀变速直线运动与汽车安全行驶（课件）2020-2021学年高一新教材物理必修第一册【步步高】学习笔记（粤教版）

第五节　匀变速直线运动与汽车安全行驶 第二章　匀变速直线运动 1.会分析汽车行驶的安全问题. 2.会分析简单的追及和相遇问题. 学习目标 知识梳理 重点探究 随堂演练 课时对点练 内容索引 NEIRONGSUOYIN 知识梳理 汽车行驶安全问题 1.反应时间及汽车的运动性质 (1)反应时间：从司机意识到应该停车至操作刹车的时间. (2)反应时间内汽车的运动：汽车做 运动. 2.汽车的实际运动 汽车的实际运动分为两部分：在反应时间内的 直线运动和刹车后的 直线运动.行驶的安全距离等于两部分位移之和. 匀速直线 匀速 匀减速 判断下列说法的正误. (1)喝酒后不允许开车.酒后驾车会延长刹车时间.(　　) (2)酒后驾驶会使反应距离在相同条件下明显增加.(　　) (3)疲劳驾驶有可能会延长反应时间.(　　) (4)行车途中要与前车保持一定安全距离.(　　) (5)安全距离就是刹车距离.(　　) 即学即用 × √ × √ √ 例1　(2019·启东中学高三)某公路上汽车驾驶员以v0＝20 m/s的速度匀速行驶，突然发现距离前方l＝120 m处有一障碍物，该驾驶员立即操纵刹车，直至汽车开始减速，所经历的时间(即反应时间)t0＝1 s，刹车后汽车以大小为a＝5.0 m/s2的恒定加速度运动，最终停止.求： (1)刹车后汽车减速运动的时间t； 一、汽车行驶安全问题 重点探究 答案　4 s　 (2)该汽车停止时到障碍物的距离L； 解析　设汽车从发现障碍物到停止，前进的距离为： 汽车停止时到障碍物的距离：L＝l－s＝60 m 答案　60 m　 (3)欲使该车不会撞到障碍物，汽车安全行驶的最大速度vm. 答案　30 m/s 解得：vm＝30 m/s. 安全距离为汽车在反应时间内匀速运动的位移与做出刹车动作(刹车)后匀减速运动的位移之和；一般情况下求刹车位移必须先求刹车时间. 总结提升 针对训练1　一辆汽车以20 m/s的速度在平直公路上匀速行驶，司机发现前方有危险，0.7 s后做出反应马上制动，刹车时的加速度大小为10 m/s2，求司机发现前方有危险到汽车完全停下来，汽车行驶的距离. 解析　反应时间内汽车的位移s1＝vt＝20×0.7 m＝14 m. 答案　34 m 故汽车行驶的距离为s＝s1＋s2＝34 m. 二、追及、相遇问题 导学探究　一辆货车以20 m/s的速度在平直公路上超速行驶.当这辆超速行驶的货车经过警车时，警车立刻从静止开始以2.5 m/s2的加速度匀加速追上去，从警车启动开始计时，到追上货车的这一过程中， (1)哪段时间两车距离增大，哪段时间距离减小？ 答案　两车速度相等时，v＝at，得t＝8 s. 0～8 s警车速度小于货车速度，两车距离增大，8 s以后，警车速度大于货车速度，两车距离减小. (2)追上前何时两车相距最远？ 答案　t＝8 s时，两车相距最远. (3)警车经过多长时间追上货车？ 答案　当追上时两车位移相等，s1＝s2，s1＝vt，s2＝ at2得t＝16 s. 知识深化 1.对“相遇”与“追及”的认识 (1)相遇问题 相向运动的两物体，当各自发生的位移大小之和等于开始时两物体间的距离时即相遇. (2)追及问题 同向运动的两物体，若后者能追上前者，则追上时，两者处于同一位置，且后者速度一定不小于前者速度，即v后≥v前. 2.追及问题的分析思路及临界条件 (1)追及问题中的两个关系和一个条件 ①两个关系：即时间关系和位移关系，这两个关系可通过画草图得到. ②一个条件：即两者速度相等，它往往是能否追上或(两者)距离最大、最小的临界条件，也是分析判断的切入点. (2)能否追上的判断方法 物体B追赶物体A：开始时，两个物体相距s0.若vA＝vB时，sA＋s0≤sB，则能追上；若vA＝vB时，sA＋s0＞sB，则不能追上. (3)若被追赶的物体做匀减速直线运动，一定要注意判断追上前该物体是否已经停止运动. 例2　(2019·汉阳一中月考)一辆值勤的警车停在平直公路边，当警员发现在他前面s0＝13 m远处以v0＝8 m/s的速度匀速向前行驶的货车有违章行为时，决定前去追赶，经t0＝2.5 s，警车发动起来，以加速度a＝2 m/s2做匀加速运动，求： (1)警车发动后到追上违章的货车所用的时间t； 答案　11 s　 解析　警车开始运动时， 货车在它前面Δs＝s0＋v0t0＝13 m＋8×2.5 m＝33 m ① 货车运动位移：s2＝v0t ③ 警车要追上货车满足：s1＝s2＋Δs ④ 联立①②③④代入数据解得：t＝11 s(t＝－3 s舍去) (2)在警车追上货车之前，两车间的最大距离Δs