【物理课件】匀变速成直线运动与汽车行驶安全ppt课件.ppt

第四节匀变速直线运动与汽车行驶安全,天马行空官方博客：,匀变速直线运动的速度:,匀变速直线运动的位移:,由以上两式可得:,复习：,天马行空官方博客：,第四节匀变速直线运动与汽车行驶安全,中安全距离图,反应距离:,刹车距离:,在反应时间内汽车保持原驾驶速度行驶所通过的距离S1=v0t反,从制动刹车后开始做匀减速直线运动到汽车完全停止运动所通过的距离,反应时间:,人从发现情况到采取相应行动经过的时间叫反应时间t反,停车距离:,从驾驶员发现情况到汽车完全停下来的素所通过的距离.即S停=s1+s2,安全距离:,应该大于一定情况下的停车距离.即s安s停,讨论与交流:从对安全距离图的分析我们可以了解到汽车驾驶的安全主要由什么因素来考虑?,例1:汽车在高速公路上行驶的速度为108km/h,若驾驶员发现前方70m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4s停下来.问该汽车是否会有安全问题?,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.,由公式vt=v0+at可得,汽车刹车过程中的加速度为,所以不会有安全问题,汽车由刹车到停止的位移为:,讨论与交流:,在例一中,可以根据汽车经过70m后停下来所需的时间来判断汽车是否安全吗?此时题中的4s有什么意义?,可以根据汽车经过70m后停下来所需时间来判断汽车是否安全.假设驾驶员制动后,汽车以某一加速度做匀减速直线运动,恰好通过70m而停止,求出所用的时间t和题中“经过4s才停下来”这一条件比较,若t大于4s则无安全问题,小于4s则有安全问题,等于4s则认为恰好无安全问题.,分析:,则,所以不会有安全问题,解:根据平均速度公式,可得汽车通过70m过程中的平均速度为,例2:在例1中,如果驾驶员看到交通事故时的反应时间是0.5s,该汽车是否有安全问题?,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,选汽车行驶的初速度方向为正方向.则,汽车做匀速直线运动的位移为,汽车做匀减速直线运动的位移为,由公式vt=v0+at可得,汽车刹车过程中的加速度为,汽车由刹车到停止的位移为:,所以有安全问题.,汽车停下的实际位移为:,讨论与交流:如果该名驾驶员是酒后驾车,结果会怎样？,分析和解:我们知道，驾驶员酒后驾车的反应时间至少会增加23倍,假设该驾驶员反应时间按0.5s计,则酒后至少会增加到1.5s,此种情况下汽车的反应距离为:s1=301.5m=45m.停车距离为:s=(45+60)m=105m,远远超过70m,所以酒后驾车是非常危险的，是发生交通事故的主要因素之一.,例3:安全距离图中:具有良好刹车性能的汽车以80km/h的速率行驶时,可以在60m的距离内被刹住;在以40km/h的速率行驶时,可以在20m内的距离内被刹住.假设对于这两种速率,驾驶员所允许的反应时间与刹车的加速度都相同,则允许驾驶员的反应时间约为多少?,解:设驾驶员的反应时间与刹车的加速度分别为t和a.,则由,由以上两式可得:t=0.9s,即允许驾驶员的反应时间约为0.9s,有,实践与拓展：我们可以将百米赛跑的过程近似地看成由两段运动组成：先是匀加速直线运动，后是匀速直线运动。如果某同学在校运会上百米赛跑的成绩为11.8s，他在匀速运动时的速度为10.5m/s。尝试据此设计出他比赛过程中的速度变化模型，并计算出他的加速度。,分析：设某同学匀加速直线运动的加速度为a，加速时间为t1，则他做匀速直线运动的时间为（11.8-t1）由：,所以有：,得：,t1=2.55sa=4.12m/s2,小结：匀变速直线运动与汽车行驶安全,1、几个相关的概念：反应时间：反应距离：刹车距离：停