第2章 第五节 匀变速直线运动与汽车安全行驶（课件PPT）-【新课程学案】新教材2022-2023学年高中物理必修第一册（粤教版2019）

第五节　匀变速直线运动与汽车安全行驶 核心素养导学 物理观念 (1)知道什么是停车距离、刹车距离和反应距离。 (2)知道反应时间内汽车运动的规律。 科学思维 画出汽车运动示意图，分析汽车运动规律及安全行驶问题。 科学态度与责任 运用所学的物理知识解决汽车刹车问题和追及相遇问题。 汽车安全行驶 1．反应时间：从司机意识到应该停车至操作_____的时间。 2．反应距离：汽车在______时间内行驶的距离。 3．刹车距离：汽车从开始刹车到_______过程中行驶的距离。 4．停车距离：反应距离与刹车距离之和。 刹车 反应 停止 发生交通事故时，交警测量刹车距离的目的是什么？这样做的物理原理是什么？ 提示：交警可以根据刹车距离估算出汽车的速度，从而判断汽车是否超速。 新知学习(一)|汽车行驶安全问题 [任务驱动] 我国道路交通管理条例明确规定：严禁酒后开车！你知道这其中的道理吗？ 提示：驾驶员饮酒后反应时间延长，导致停车距离增加，增加了交通安全隐患。　　　　 [典例体验] [典例]　一辆汽车刹车前速度为90 km/h，刹车时获得的加速度大小为10 m/s2，求： (1)汽车开始刹车后10 s内滑行的距离s0； (2)从开始刹车到汽车位移为30 m所经历的时间t； (3)汽车静止前1 s内滑行的距离s′。 [答案]　(1)31.25 m　(2)2 s　(3)5 m /方法技巧/ 在分析汽车刹车这类运动时，应先计算出速度减小到零所用的时间t0，再与题中所给的时间t进行比较。 (1)如果t0<t，则不能用题目所给的时间t计算位移，应按汽车停下来所经历的时间t0进行计算。 (2)如果t0>t，说明t时刻运动还没有停止，则可以应用题目所给的时间t直接求解位移。 (3)可以将汽车减速到零的运动反过来看成初速度为零的匀加速直线运动，从而使有关问题的解答更简便。　 [针对训练] 1．在“车让人”交通安全活动中，交警部门要求汽车在斑马线前停 车让人。以8 m/s匀速行驶的汽车，当车头离斑马线8 m时司机看 到斑马线上有行人通过，已知该车刹车时最大加速度为5 m/s2，驾驶员反应时间为0.2 s。若驾驶员看到斑马线上有行人时立即紧急刹车，则 (　 ) A．汽车能保证车让人 B．汽车通过的距离是6.4 m C．汽车运动的总时间是1.6 s D．在驾驶员反应时间内汽车通过的距离是1 m 答案：A 2．(2022·广东1月学考)高速行车应注意保持安全行车距离。一辆小轿车刹车时的最大制动加速度为6 m/s2，当某驾驶员驾驶该车在高速公路上行驶时，其车速为108 km/h，若该驾驶员从意识到应该停车到踩下刹车的制动反应时间为1.5 s，则他在行驶时与前车的距离至少应为 (　 ) A．60 m B．90 m C．120 m D．150 m 答案：C　 新知学习(二)|追及、相遇问题 [重点释解] 1．追及相遇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运动示意图得到。 (2)一个条件：即两者速度相等，它往往是物体间能否追上、追不上或(两者)距离最大、最小的临界条件，也是分析判断的切入点。 2．追及相遇问题的两种常见情况 (1)低速物体追高速物体：甲以速度v1做匀速直线运动，乙以加速度a做初速度为零的匀加速直线运动。 ①当两物体速度相同时，相距最远。 ②当两物体位移相同时，相遇。 (2)高速物体追低速物体：甲以速度v1，加速度a做匀减速直线运动，乙以速度v2做匀速直线运动。 当两物体速度相同时 ①如s甲＝s乙＋s0，恰好追上。 ②如s甲>s乙＋s0，追上。 ③如s甲<s乙＋s0，追不上，两物体有最小距离Δsmin＝s乙＋s0－s甲。 3．追及问题中五种常见的物理模型 追及类型 图像描述 相关结论 匀加速追匀速 设x0为开始时两物体间的距离，则应有下面结论： ①t＝t0以前，后面物体与前面物体间的距离增大 ②t＝t0时，两物体相距最远，为x0＋Δx ③t＝t0以后，后面物体与前面物体间的距离减小 ④一定能追上且只能相遇一次 匀速追匀减速 匀减速追匀速 设x0为开始时两物体间的距离，开始追及时，后面物体与前面物体间的距离在减小，当两物体速度相等时，即t＝t0时： ①若Δx＝x0，则恰好能追上，两物体只能相遇一次，这也是避免相撞的临界条件 ②若Δx<x0，则不能追上，此时两物体间距离最小，为x0－Δx ③若Δx>x0，则相遇两次，设t1时刻两物体第一次相遇，则t2＝2t0－t1时刻两物体第二次相遇 匀速追匀加速 匀减速追匀加速 续表 17 [典例体验] [典例]　(2022·东莞高一检测)一辆汽车以3 m/s2的加速度开始启动的瞬间，一辆以6 m/s的速度做匀速直线运动的