第10讲 匀变速直线运动与汽车安全驾驶-【暑假辅导班】2021年新高一物理暑假精品课程（粤教版）

第十讲 匀变速直线运动与汽车安全行驶 【学习目标】 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． 【基础知识】 一、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：汽车做匀速直线运动． 2．汽车的实际运动 汽车的实际运动分为两部分：在反应时间内的匀速直线运动和刹车后的匀减速直线运动．行驶的安全距离等于两部分位移之和． 二、追及、相遇问题 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． 【考点剖析】 考点一：汽车行驶安全问题 例1．根据新的交通规则，遇行人过斑马线，汽车要停车礼让，如图所示，一辆小汽车在平直马路上以v= 的速度匀速行驶，当小汽车的车头距停车线d =8.4m时，司机发现一行人正在通过斑马线，司机紧急刹车，待停稳时，恰有一半车身通过停车线。已知车长L= ，司机反应时间 。求： （1）小汽车刹车的加速度大小； （2）此后小汽车以 的加速度由静止匀加速出发，此时司机发现 远的下一个路口的绿灯显示 。若此路段限速 ，试通过计算分析该车能否在绿灯熄灭前到达下一个路口。 考点二：追及、相遇问题 例2．如图所示为甲、乙两个物体从同一地点沿同一方向做直线运动的 图。其中甲物体初速度为零。 （1）在出发后，两物体相遇几次？分别在什么时刻相遇？ （2）在两物体同时运动的情况下，哪个时刻两物体相距最远？ （3）哪段时间甲在乙的前面？ 【真题演练】 1．甲、乙两车在公路上沿同一方向做直线运动，它们的v－t图象如图3所示．两图象在t＝t1时相交于P点，P在横轴上的投影为Q，△OPQ的面积为S.在t＝0时刻，乙车在甲车前面，相距为d.已知此后两车相遇两次，且第一次相遇的时刻为t′，则下面四组t′和d的组合可能的是 (　　) A．t′＝t1，d＝S B．t′＝ t1，d＝ S C．t′＝ t1，d＝ S D．t′＝ t1，d＝ S 2．甲乙两辆汽车在平直的公路上沿同一方向作直线运动，t=0时刻同时经过公路旁的同一个路标。在描述两车运动的v－t图中（如图），直线a、b分别描述了甲乙两车在0~20秒的运动情况。关于两车之间的位置关系，下列说法正确的是（　　） A．在0~10秒内两车逐渐靠近 B．在10~20秒内两车逐渐远离 C．在5~15秒内两车的位移相等 D．在t=10秒时两车在公路上相遇 【过关检测】 1．一辆汽车遇到前方有障碍物开始刹车，刹车后的第1s内和第2s内位移大小依次为7m和5m。则下列分析正确的是（　　） A．汽车开始刹车时的初速度为6m/s B．刹车过程持续的时间为5s C．刹车最后4m的初速度为2m/s D．刹车后5s内的位移是16m 2．无线蓝牙耳机摆脱了线材束缚，可以在一定距离内与手机等设备实现无线连接。为了研究在运动过程中无线连接的最远距离，甲和乙两位同学做了一个有趣的实验。乙佩戴无线蓝牙耳机，甲携带手机检测，乙站在甲正前方 处，二人同时沿同一直线向正前方运动，各自运动的 图像如图所示，结果手机检测到蓝牙耳机能被连接的时间为 。则最远连接距离为（　　） A． B． C． D． 3．一辆汽车以 的速度在平直公路上匀速行驶，突然发现前方有一障碍物，为使汽车不撞上障碍物，驾驶员立刻刹车，以 的加速度做匀减速直线运动，最后汽车安全停下，则刹车后 内汽车的位移为（　　） A． B． C． D． 4．小明和小华操控各自的玩具赛车甲、乙在小区平直的路面上做直线运动，t=0时刻两赛车恰好并排，此后两赛车运动的位移x与时间t的比值随时间t的关系如图所示，对于甲、乙两赛车前2 s的运动，下列说法正确的是（　　） A．t=1 s时，甲在乙的前面且相距最远 B．t=1 s时，甲、乙两赛车相遇 C．t=2 s时，甲在乙的前面且相距最远 D．t=2 s时，甲、乙两赛车相遇 5．游乐场中的升降机在竖直方向上运行，t=0时刻初速度为0，其加速度随时间变化的