高中物理第二章探究匀变速直线运动规律2.4匀变速直线运动与汽车行驶安全课件粤教版.pptx

第四节 匀变速直线运动与汽车行驶安全 目标导航预习导引 目标导航预习导引 一、安全距离是指在同车道行驶的机动车,后车与前车需保持的 最短距离,安全距离包含反应距离和刹车距离两部分. 二、刹车距离是指驾驶员采取制动措施到车停下来所行驶的距 离.在制定交通安全距离中的刹车距离时,是按照刹车后车做匀减 速行驶计算的.由v2=2as得s= ,可知刹车距离由行驶速度和加速 度决定. 2016年4月4日,清明假期第一天,沪宁高速因雨天路滑发生了87 辆汽车相继追尾事故.请从物理学的角度分析汽车追尾的原因. 提示:可从安全距离、速度大小方面考虑. 知识精要思考探究迁移应用一二典题例解 一、汽车行驶安全问题 1.汽车安全刹车过程是由反应时间内的匀速直线运动和刹车时 间内的匀减速直线运动组成的. 2.汽车刹车问题可用匀速直线运动和匀变速直线运动的位移公 式、速度公式和相关推论分段处理. 3.求解汽车刹车过程中某段时间内的位移时,要注意分析题目中 所给的时间t是否超出了汽车实际运动的时间. 一二知识精要思考探究迁移应用典题例解 处理行车安全问题时,刹车时间内车辆做什么运动?位移公式如 何? 提示:(1)刹车时间内通常认为车辆做匀减速直线运动. (2)位移公式是s=v0t- at2. 一二知识精要思考探究迁移应用典题例解 【例1】 在高速公路上,有时会发生“追尾”的事故后面的汽 车撞上前面的汽车.我国高速公路的最高车速限制为120 km/h.设 某人驾车正以最高时速沿平直高速公路行驶,该车刹车时产生的加 速度大小为5 m/s2,司机的反应时间(从意识到应该刹车至操作刹 车的时间)为0.7 s,求: (1)汽车行驶时的安全车距. (2)不考虑反应时间,其他条件不变,汽车刹车后10 s内通过的位 移是多少? 一二知识精要思考探究迁移应用典题例解 答案:(1)134.2 m (2)110.9 m 一二知识精要思考探究迁移应用典题例解 一二知识精要思考探究迁移应用典题例解 某汽车以30 m/s的速度匀速行驶,驾驶员发现前方70 m处车辆突 然停止.如果驾驶员看到前方车辆停止后的反应时间为0.5 s,该汽 车是否会有安全问题?已知该汽车刹车的最大加速度大小为7.5 m/s2. 答案:会有安全问题. 解析:汽车做匀速直线运动的位移为s1=vt=300.5 m=15 m.汽车 做匀减速直线运动的位移 m=60 m.汽车停下来的实际位 移为s=s1+s2=(15+60) m=75 m.由于75 m70 m,所以该汽车会 有安全问题. 二、追及和相遇问题 1.讨论追及、相遇的问题,其实质就是分析讨论两物体在相同时 间内能否到达相同的空间位置问题. (1)两个关系:即时间关系和位移关系. (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.常见的情况 (1)物体A追上物体B:开始时,两个物体相距s0,则A追上B时,必有sA -sB=s0,且vAvB. (2)物体A追赶物体B:开始时,两个物体相距s0,要使两物体恰好不 相撞,必有sA-sB=s0,且vAvB. 3.解题思路和方法 分析两物体运动过程,画运动示意图由示意图找两物体位移关 系根据物体运动性质列(含有时间的)位移方程 一二知识精要典题例解迁移应用 一二知识精要典题例解迁移应用 【例2】 甲、乙两车在同一条平直公路上同向行驶,甲车在前以 16 m/s的速度匀速行驶,乙车在后以8 m/s的速度行驶.当两车相距 32 m时,甲车开始刹车,加速度大小为2 m/s2.那么: (1)乙车追上甲车前,两车间的最大距离是多少? (2)从甲车开始刹车,经多长时间乙车可追上甲车? 思路分析： 一二知识精要典题例解迁移应用 解析:(1)当甲、乙两车速度相等时,两车相距最远,设从甲车开始 刹车到两车速度相等所用时间为t1,则v甲-at1=v乙,解得t1=4 s,此时 两车相距最远. 则两车间最远距离 答案:(1)48 m (2)12 s 一二知识精要典题例解迁移应用 一二知识精要典题例解迁移应用 一汽车从静止开始以3 m/s2的加速度匀加速行驶,恰有一自行车以 6 m/s的速度从汽车旁边匀速驶过.汽车从开动后在追上自行车之 前经多长时间两者相距最远?此时距离是多少? 答案:见解析 解析:解法一:解析法 汽车从开动后速度由零逐渐增大,而自行车