2.5 课时1 汽车安全行驶 课件 -2025-2026学年高一上学期物理粤教版必修第一册

第二章 匀变速直线运动 第5节 课时1 汽车安全行驶 根据我国道路交通管理的相关规定，同一车道行驶的机动车，后车必须根据行驶速度、天气和路面情况，与前车保持必要的安全距离，那什么是安全距离呢？ 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。 3.安全距离：包含反应距离和刹车距离两部分。 （1）反应距离：汽车在反应时间内匀速行驶的距离，即s1＝v0Δt。 （2）刹车距离：汽车在刹车时间内减速前进的距离。 4.安全行驶 为了保证安全，汽车行驶过程中与前方汽车间的实际距离应该大于安全距离。 ①酒后驾车，反应时间会增加2～3倍，所以严禁酒驾。 ②由 可知，汽车速度变为原来2倍，刹车距离变为原来4倍，所以严禁超速行驶。 【思考】 酒精会减缓神经冲动的传导，饮酒后人行动迟缓，发生事故的可能性是平时的15倍。事故原因主要是反应距离大幅增加还是刹车距离大幅增加？ 饮酒后，驾驶员的神经传导速度减慢，导致从发现危险到采取制动措施的反应时间明显延长。例如，正常人的反应时间约为0.5秒，而饮酒后可能增至1.5秒甚至更长，导致反应距离大幅增加 例1：如图是汽车行驶的安全距离示意图和表格中的部分安全距离数据，请根据表格计算。 车速/(km·h－1) 反应距离s/m 刹车距离x/m 安全距离L/m 40 10 10 20 60 15 22.5 37.5 80 A________ B________ C________ （1）如果驾驶员的反应时间一定，请在表格中填上A的数据； （2）如果路面情况相同，请在表格中填上B、C的数据； 即A＝20。 （2）设汽车刹车时加速度大小为a，由v2＝2ax 安全距离L3＝s3＋x3＝60 m，即C＝60。 （3）如果路面情况相同，一名喝了酒的驾驶员发现前方50 m处有一队学生正在横过马路，此时他的车速为72 km/h，而他的反应时间比正常时慢了0.1 s，请问他能在50 m内停下来吗？ 驾驶员的反应距离为s′＝v′(t＋Δt)，代入数据得s′＝20 m 代入数据得x′＝32.4 m 总位移L′＝s′＋x′＝52.4 m＞50 m 故他不能在50 m内停下来。 例2：一辆汽车在高速公路上行驶的速度为 108 km/h。 当驾驶员发现前方80 m处发生了交通事故时，马上紧急刹车，并以 7.5 m/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? 为了突出主要因素，研究时我们将汽车运动作了近似的处理。 分析：驾驶员采取刹车措施后，汽车做匀减速直线运动。判断汽车是否会出现安全问题，就是要把从刹车到完全停下来 (即vt=0m/s) 所通过的位移s与题中“前方80 m处”进行比较。若s<80 m就没有安全问题，否则就会有安全问题，在已知初、末速度求位移的情况下，可以选用公式vt2-v02=2as 来处理。 解：刹车后汽车做匀减速直线运动。设其加速度为a，从刹车到停止运动通过的位移为 s。运动过程如图所示，选定汽车行驶的初速度方向为正方向。依题意，汽车的初速度为 108 km/h，即v0=30 m/s，末速度vt =0 m/s，a=-7.5 m/s2。 根据vt2-v02=2as ， 汽车由刹车到停车所经过的位移为 由于前方距离有 80 m，汽车经过60 m 就已停下来，所以不会出现安全问题。 例3：在例2中，如果驾驶员看到交通事故时的反应时间是 0.5 s，该汽车行驶是否会出现安全问题? 分析：该汽车的实际运动可分为两部分：当驾驶员看到交通事故时，在反应时间内，汽车做匀速直线运动；当驾驶员刹车后，汽车以原行驶速度为初速度做匀减速直线运动。汽车的总位移为这两部分运动位移之和，我们解决问题时，要分别对不同的运动情况进行求解。 汽车做匀速直线运动的位移为 s1=v0t =30×0.5 m =15 m。 汽车做匀减速直线运动的位移解法同例题 1，s2=60 m。 汽车停下的实际位移为 s=s1+s2=(15+60)m =75 m。 由于前方距离有 80 m，所以不会出现安全问题。 解：在驾驶员刹车前，汽车做匀速直线运动，刹车后汽车做匀减速直线运动，其运动情况如图所示。选定汽车行驶的初速度方向为正方向 思考： 若例3中的驾驶员是酒后驾驶，是否会出现安全问题? 反应时间： 反应距离： 停车距离： 会发生交通事故。 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 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 A 3.“礼让行人”是城市文明交通的体现。小王驾驶汽车以36 km/h的速度匀速行驶，发现前方的斑马线上有行人通过，立即刹车使车做匀减速直线运动，直至停止，刹车加速度大小为10 m/s2。若小王的反应时间为0.5 s，则汽车距斑马线的安全距离至少为（ ） A.5 m B.10 m C.15 m D.36 m B a＝＝ m/s2＝ m/s2 则x3＝＝40 m，即B＝40 解析：（1）反应时间为t＝＝ s＝0.9 s 则s3＝v3t＝×0.9 m＝20 m 刹车距离为x′＝ $