第2章 第5节 匀变速直线运动与汽车安全行驶-2021-2022学年新教材高中物理必修第一册【名师导航】同步Word教参(粤教版)

第五节　匀变速直线运动与汽车安全行驶 学习目标：1.[物理观念]知道汽车刹车过程中的反应时间的概念，理解刹车距离，并能解释现实生活中的现象．　2.[科学思维]掌握汽车刹车的问题处理方法，并会计算推理，能解决相关物理问题．　3.[科学探究]能探究正常驾驶与酒后驾驶的刹车问题，学会交流与合作．　4.[科学态度与责任]体会实际生活与科学规律的密切联系，增强学生安全意识． 阅读本节教材，回答第55页的“讨论与交流”并梳理必要的知识点． 教材P55“讨论与交流”提示： 反应时间通过距离s′1＝v0t′＝21 m， s＝s′1＋s2＝81 m＞80 m 会出现安全问题．因此：严禁酒后开车！ 1．反应时间：从司机意识到应该停车至操作刹车的时间． 2．反应距离：在反应时间内，汽车以原来的速度做匀速直线运动，驶过的距离叫作反应距离． 3．刹车距离：从驾驶员刹车开始，汽车以原行驶速度为初速度，做匀减速直线运动，到汽车完全停下来所通过的距离叫作刹车距离． 4．停车距离：反应距离与刹车距离之和． 说明：汽车运动模型是将汽车的启动过程、行驶过程和刹车过程分别简化为匀加速直线运动、匀速直线运动和匀减速直线运动． 1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)反应距离的大小取决于反应时间的长短和汽车速度的大小． (√) (2)刹车距离指从制动刹车开始汽车减速行驶到停止所走过的距离． (√) (3)停车距离应大于安全距离． (×) (4)酒后驾驶，会增大停车距离． (√) 2．(多选)A与B两个质点沿同一方向运动，A做初速度为零的匀加速直线运动，B做匀速直线运动．开始计时时，A、B位于同一位置，则当它们再次位于同一位置时，下列说法正确的是(　　) A．两质点速度相等 B．A与B在这段时间内的平均速度相等 C．A的速度是B速度的2倍 D．A与B的位移相等 BCD　[再次相遇时两者位移相等，设时间为t，B车速度为v则vt＝at2，得2v＝at，即A车的末速度为B车末速度的2倍，故B、C、D正确．] 3．(多选)某汽车在平直公路上以12 m/s的速度匀速行驶，现因前方发生紧急事件刹车，加速度的大小为6 m/s2，则下列关于汽车运动的说法正确的是 (　　) A．刹车后1 s末的速度为18 m/s B．刹车后3 s末的速度为－6 m/s C．刹车后1 s内的位移为9 m D．停止前1 s内行驶的平均速度为3 m/s CD　[以汽车初速度方向为正方向，汽车速度减为零所用的时间为t0＝ m/s＝3 m/s，故D正确．]＝＝ m＝12 m，刹车的总时间是2 s，所以停止前1 s内车行驶的位移为x2＝x－x1＝12 m－9 m＝3 m，则停止前1 s内车行驶的平均速度为＝×6×12 m＝9 m，故C正确；刹车后车的总位移为x＝＝12×1 m－ats＝2 s，刹车后1 s末的速度为v＝v0＋at1＝12 m/s－6×1 m/s＝6 m/s，故A错误；刹车后2 s末车已停止运动，所以3 s末车的速度是0，故B错误；刹车后1 s内车的位移为x1＝v0t1＋＝ 汽车行驶安全问题 一载有十几吨小麦的货车在高速公路上发生侧翻事故，后经调查，事故车辆行驶证核载1.5吨，实载10吨，严重超载引起后轮爆胎，车辆失控侧翻。假设该车以54 km/h的速率匀速行驶，发现障碍物时司机刹车，货车立即做匀减速直线运动，加速度的大小为2.5 m/s2(不超载时则为5m/s2)． 请探究： (1)汽车超载时刹车距离是多大？ (2)汽车不超载时刹车距离又是多大？ 提示：(1)超载时：s1＝解s1＝45 m. (2)不超载时：s2＝＝22.5 m＜45 m说明汽车不要超载． 1．反应距离s1＝车速v0×反应时间t，其中反应时间是从发现情况到采取相应行动经过的时间．在车速一定的情况下，反应越快即反应时间越短越安全． 2．刹车距离：刹车过程做匀减速直线运动，其刹车距离s2＝，大小取决于初速度v0和刹车的加速度． 3．安全距离即停车距离，包含反应距离和刹车距离两部分． 4．影响安全距离的因素 (1)主观因素：司机必须反应敏捷，行动迅速，沉着冷静，具有良好的心理素质，不能酒后驾车，不能疲劳驾驶，精力高度集中等． (2)客观因素：汽车的状况、天气和路面是影响安全距离的重要因素，雨天路面湿滑，冬天路面结冰，轮胎磨损严重等都会造成刹车距离的增大． 【例1】　为了安全，公路上行驶的汽车间应保持必要的距离，某市规定，车辆在市区内行驶的速度不得超过40 km/h.有一辆车发现前面24 m处发生交通事故紧急刹车，紧急刹车产生的最大加速度为5 m/s2，反应时间为t＝0.6 s．经测量，路面刹车痕迹为s＝14.4 m，该汽车是否违章驾驶？是否会有安全问题？ [思路点拨]　反应时间内汽车做匀速直线运动，刹车为匀减速直线运