2.4 匀变速直线运动与汽车行驶安全（课件）-2018版步步高学案导学与随堂笔记物理（粤教版必修1）

第二章　 第四节　匀变速直线运动与汽车行驶安全 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． 内容索引 Ⅰ自主预习梳理 Ⅱ 重点知识探究 Ⅲ 当堂达标检测 自主预习梳理 Ⅰ 汽车安全行驶问题 1.安全距离是指在同车道行驶的机动车，后车与前车保持的 距离.安全距离包含 和 两部分. 2.反应时间和反应距离 (1)反应时间：驾驶员从发现情况到采取相应的措施经过的时间. (2)反应时间内汽车的运动：汽车仍以原来的速度做 运动. (3)反应距离：汽车在反应时间内行驶的距离，即s1＝ . 最短 反应距离 刹车距离 匀速直线 vΔt 3.刹车时间和刹车距离 (1)刹车时间：从驾驶员采取制动措施到汽车完全停下来经历的时间. (2)刹车时间内汽车的运动：汽车做 运动. (3)刹车距离：汽车在刹车时间内前进的距离.由 可知，刹车距离由_________和 决定，而刹车的最大加速度由路面和轮胎决定. 匀减速直线 行驶速度 加速度 判断下列说法的正误. (1)喝酒后不允许开车.酒后驾车会延长刹车时间.( ) (2)酒后驾驶会使反应距离在相同条件下明显增加.( ) (3)疲劳驾驶有可能会延长反应时间.( ) (4)行车途中要与前车保持一定安全距离.( ) (5)安全距离就是刹车距离.( ) 即学即用 × √ √ √ × Ⅱ 重点知识探究 一、汽车行驶安全问题 例1　汽车在高速公路上行驶的速度为108 km/h，若驾驶员发现前方80 m处发生了交通事故，马上紧急刹车，汽车以恒定的加速度经过4 s才停下来，假设驾驶员看到交通事故时的反应时间是0.5 s.则： (1)在反应时间内汽车的位移是多少？ 答案　15 m　 解析 答案 解析　设汽车行驶的速度为v，且v＝108 km/h＝30 m/s 汽车在反应时间内的位移为：s1＝vt1＝30×0.5 m＝15 m (2)紧急刹车后，汽车的位移是多少？ 答案　60 m　 解析 答案 (3)该汽车行驶是否会出现安全问题？ 答案　不会 解析 答案 解析　汽车停下来的实际位移为：s＝s1＋s2＝(15＋60) m＝75 m 由于前方80 m处发生了交通事故，所以不会出现安全问题. 安全距离为汽车在反应时间内匀速运动的位移与做出刹车动作(刹车)后匀减速运动的位移之和；一般情况下求刹车位移必须先求刹车时间. 总结提升 针对训练　一辆汽车以20 m/s的速度匀速行驶，司机发现前方有危险，0.7 s后做出反应马上制动，设刹车时能产生的最大加速度为10 m/s2，试求汽车的停车距离. 解析 答案 答案　34 m 解析　反应时间内汽车的位移s1＝vt＝20×0.7 m＝14 m. 故汽车的停车距离s＝s1＋s2＝34 m. 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v1≥v2. 例2　如图1所示，甲、乙两车沿着同一条平直公路同向行驶，甲车以20 m/s的速度匀速运动，乙车原来速度为8 m/s，从距甲车80 m处以大小为4 m/s2的加速度做匀加速运动，问：乙车经多长时间能追上甲车？ 解析 答案 图1 答案　10 s 解析　设经时间t乙车追上甲车.在这段时间内甲、乙两车位移分别为 追上时的位移条件为s乙＝s甲＋s0， 即20t＋80＝8t＋2t2 整理得：t2－6t－40＝0 解得：t1＝10 s，t2＝－4 s(舍) 乙车经10 s能追上甲车. 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)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，则没有追上. (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. 例3　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？ 解析 答案 答案　10 s　100 m