2.5匀变速直线运动与汽车安全行驶-2024-2025学年高一物理同步教学课件（粤教版2019必修第一册）

第五节 匀变速直线运动与汽车安全行驶 粤教版（2019）高中物理必修第一册 第二章 匀变速直线运动 @HY 反应时间t1，汽车做匀速直线运动 反应距离s1   刹车时间t2：汽车做匀减速直线运动 刹车距离s2：   反 应 距 离 刹 车 距 离 安 全 距 离 匀速直线 匀减速直线 停车时间 停车距离       例题1：一辆汽车在高速公路上行驶的速度为108km/h。当驾驶员发现前方80m处发生了交通事故时，马上紧急刹车，并以7.5m/s2 的恒定加速度减速行驶。该汽车行驶是否会出现安全问题？ 解： 刹车后汽车做匀减速直线运动，选汽车行驶的初速度方向为正方向， ， ， 。 根据 得： 汽车由刹车到停车的所经过的位移为： 因为前方距离有80m，汽车经过60m就停下来，所以不会出现安全问题。 例题2：在例题1中，如果驾驶员看到交通事故的反应时间是0.5s，该汽车行驶是否会出现安全问题？ 解：驾驶员刹车前，汽车做匀速直线运动，刹车后汽车做匀减速直线运动，选汽车行驶的初速度方向为正方向。 汽车做匀速直线运动行驶的位移为 汽车由刹车到停车的所经过的位移为 不会出现安全问题 汽车停下的实际位移为 例题3：一般人的刹车反应时间为t0=0.5s，但饮酒会引起反应时间延长。在某次试验中，一名志愿者少量饮酒后驾车以v0=72km/h的速度在试验场的水平路面上匀速行驶。从发现紧急情况到汽车停下，行驶距离为L=39m。减速过程中汽车位移S=25m，此过程可以视为匀变速直线运动。求： （1）减速过程中汽车加速度的大小和所用时间。 （2）饮酒使志愿者的反应时间延长了多少？ 解：（1）汽车初速度 ，末速度 。选定汽车行驶的初速度方向为正方向。 ① ② 联立①②两式，代入数据，解得： 例题3：一般人的刹车反应时间为t0=0.5s，但饮酒会引起反应时间延长。在某次试验中，一名志愿者少量饮酒后驾车以v0=72km/h的速度在试验场的水平路面上匀速行驶。从发现紧急情况到汽车停下，行驶距离为L=39m。减速过程中汽车位移S=25m，此过程可以视为匀变速直线运动。求： （1）减速过程中汽车加速度的大小和所用时间。 （2）饮酒使志愿者的反应时间延长了多少？ （2）设志愿者的反应时间为 ，反应时间延长 ，则 ， 解得： 所以反应时间延长值 1．以20m/s的速度在平直公路上行驶的汽车，遇紧急情况而急刹车获得大小为4m/s2的加速度，则从刹车开始计时，刹车6s后汽车的刹车位移为( ) B A．60m B．50m C．48m D．0m 课堂练习 2．在一次交通事故中，交通警察测量出肇事车辆的刹车痕迹是30 m，该车辆的刹车加速度大小是15 m/s2，该路段限速为60 km/h，则该车(　　) A．超速 B．不超速 C．是否超速无法判断 D．行驶速度刚好是60 km/h 课堂练习 A 3．甲、乙两质点在一直线上做匀加速直线运动的v-t图像如图所示，在3 s末两质点在途中相遇，两质点出发点间的距离是(　　) A．甲在乙之前2 m　 B．乙在甲之前2 m C．乙在甲之前4 m D．甲在乙之前4 m 课堂练习 D 4．(新情境题：以“礼让行人”为背景考查刹车问题)(多选)对于如图所示的情境，交通法规定“车让人”，否则驾驶员将受到处罚．若以8 m/s的速度匀速行驶的汽车即将通过路口，此时有行人正在过人行横道，汽车的前端与停车线的距离为8 m，该车刹车制动时的加速度大小为5 m/s2．下列说法正确的是(　　) A．若此时立即刹车制动，则至少需1.6 s汽车才能停止 B．若在距停车线6 m处才开始刹车制动，则汽车前端 恰能止于停车线处 C．若经0.2 s后才开始刹车制动，则汽车前端恰能止于停车线处 D．若经0.4 s后才开始刹车制动，则汽车前端恰能止于停车线处　 课堂练习 AC 5．(2022·山东潍坊高一期中)当交叉路口的绿灯亮时，一辆客车以a＝2 m/s2 的加速度由静止启动，在同一时刻，一辆货车以10 m/s的恒定速度从客车旁边同向驶过(不计车长)，则： (1)客车什么时候追上货车？客车追上货车时离路口多远？ [答案]　10 s　100 m 课堂练习 (2)在客车追上货车前，两车的最大距离是多少？ [答案]　25 m [解析]　客车追上货车的过程中，两车所用时间相等，位移也相等，即v2t1＝ eq \f(1,2)at eq \o\al(\s\up1(2),\s\do1(1))，代入数据解得t1＝10 s，x＝ eq \f(1,2)at eq \o\al(\s\up1(2),\s\do1(1))＝ eq \f(1,2)×2×102 m＝100 m. [解析]　两车距离最远时，两车应具有相等的速度，即v2＝at2，代入数据解得t2＝5 s．Δx＝v2t2－ eq \f(1,2)at eq \o\al(\s\up1(2),\s\do1(2))＝10×5 m－ eq \f(1,2)×2×52 m＝25 m. $$