第2章 第4节　匀变速直线运动与汽车行驶安全

1、.第四节匀变速直线运动与汽车行驶平安学 习 目 标知 识 脉 络1.理解机动车平安驾驶法规.2.理解匀变速直线运动的规律，会分析简单的匀变速直线运动问题.3.理解汽车行驶的平安问题，能正确分析刹车类问题重点4.理解分析解决简单的追及和相遇问题难点 汽 车 行 驶 安 全 问 题1汽车运动模型汽车运动模型是将汽车的启动过程、行驶过程和刹车过程分别简化为匀加速直线运动、匀速运动和匀减速直线运动这只是实际情形的一种简化，是理想化模型，其他交通工具如火车、飞机、摩托车也可以做类似简化处理2汽车行驶平安问题1反响间隔 ：在汽车行驶中，驾驶员发现前方有危险时，需先经过一段反响时间后，才能做出制动动作，在反

2、响时间内汽车以原来的速度匀速行驶，驶过的间隔 叫做反响间隔 2刹车间隔 ：从制动刹车开场，到汽车完全停下来，汽车做匀减速直线运动，所通过的间隔 叫做刹车间隔 3停车间隔 ：反响间隔 和刹车间隔 之和1反响间隔 的大小取决于反响时间的长短和汽车速度的大小2刹车间隔 指从制动刹车开场汽车减速行驶到停顿所走过的间隔 3停车间隔 应大于平安间隔 ×汽车司机看到前面有情况，立即刹车，汽车是怎样运动的？【提示】司机刹车，有一段反响时间，对应一段反响间隔 ，汽车匀速运动；以后刹车才是匀减速直线运动讨论1：在反响时间一定的情况下，车速是否越低越好？【提示】是车速越低，停车间隔 越小，因此越平安讨论2

3、：你知道在城市道路、高速公路上为什么要限速吗？【提示】在反响时间、车况和路况一样即加速度一样的情况下，车速越小停车间隔 越小，越平安1反响间隔 s1车速v0×反响时间t.其中反响时间是从发现情况到采取相应行动经过的时间在车速一定的情况下，反响越快即反响时间越短越平安2刹车间隔 ：刹车过程做匀减速直线运动，其刹车间隔 s2，大小取决于初速度v0和刹车的加速度3平安间隔 即停车间隔 ，包含反响间隔 和刹车间隔 两部分4影响平安间隔 的因素1主观因素：司机必须反响敏捷，行动迅速，沉着冷静，具有良好的心理素质，不能酒后驾车，不能疲劳驾驶，精力高度集中2客观因素：汽车的状况、天气和路面是影响平

4、安间隔 的重要因素，雨天路面湿滑，冬天路面结冰，轮胎磨损严重等都会造成刹车间隔 的增大1两辆完全一样的汽车，沿程度道路一前一后匀速行驶，速度均为v0.假设前车突然以恒定的加速度a刹车，在它刚停住时，后车以加速度2a开场刹车前车在刹车过程中所行驶的路程为x，假设要保证两辆车在上述情况中不发生碰撞，那么两车在匀速行驶时保持的间隔 至少应为AxB.xC2xD.x【解析】因后车以加速度2a开场刹车，刹车后滑行的间隔 为x；在前车刹车滑行的时间内，后车匀速运动的间隔 为2x，所以，两车在匀速行驶时保持的间隔 至少应为2xxxx.【答案】B2为了平安，公路上行驶的汽车间应保持必要的间隔 某市规定，车辆在市

5、区内行驶的速度不得超过40 km/h.有一辆车发现前面20 m处发生交通事故紧急刹车，紧急刹车产生的最大加速度为5 m/s2，反响时间为t0.6 s经测量，路面刹车痕迹为s14.4 m该汽车是否违章驾驶？是否会有平安问题？【解析】根据题意，可画出运动示意图刹车痕迹长度即为刹车间隔 ，由vv2as得汽车刹车前的速度v0 m/s12 m/s43.2 km/h>40 km/h.所以该汽车违章驾驶在反响时间内匀速行驶的位移s1v0t12×0.6 m7.2 m，停车间隔 ：ss1s7.2 m14.4 m21.6 m由于s>20 m，所以该车存在平安问题，会发生交通事故【答案】见解析

6、解决此类问题比较理想的方法1画出刹车过程草图，找出每一段的位移关系2刹车时借助a，用公式vv2as而避开刹车时间的求解，比较方便，公式选取要灵敏3可采用逆向思维法，即把运动倒过来看成是初速度为零的匀加速直线运动追 及 相 遇 问 题1追及问题1追及的特点：两个物体在同一时刻到达同一位置2追及问题满足的两个关系时间关系：从后面的物体追赶开场，到追上前面的物体时，两物体经历的时间相等位移关系：x2x0x1，其中x0为开场追赶时两物体之间的间隔 ，x1表示前面被追赶物体的位移，x2表示后面追赶物体的位移3临界条件：当两个物体的速度相等时，可能出现恰好追上、恰好防止相撞、相距最远、相距最近等情况，即出

7、现上述四种情况的临界条件为v1v2.2相遇问题1特点：在同一时刻两物体处于同一位置2条件：同向运动的物体追上即相遇；相向运动的物体，各自发生的位移的绝对值之和等于开场时两物体之间的间隔 时即相遇3临界状态：防止相碰撞的临界状态是两个物体处于一样的位置时，两者的相对速度为零3多项选择甲与乙两个质点向同一方向运动，甲做初速度为零的匀加速直线运动，乙做匀速直线运动开场计时时甲、乙位于同一位置，那么当它们再次位于同一位置时，以下判断正确的选项是A两质点速度相等B甲与乙在这段时间内的平均速度相等C乙的瞬时速度是甲的2倍D甲与乙的位移一样【解析】由题意可知，二者位移一样，所用的时间也一样，那么平均速度一样

8、，再由v乙，所以甲的瞬时速度是乙的2倍，应选B、D.【答案】BD4甲、乙两辆汽车在平直的公路上沿同一方向做直线运动，t0时刻同时经过公路旁的同一个路标，在描绘两车运动的v­t图象中如图2­4­1所示，直线a、b分别描绘了甲、乙两车在020 s的运动情况，关于两辆车之间的位置关系，以下说法正确的选项是图2­4­1A在010 s内两车逐渐靠近B在1020 s内两车逐渐远离C在515 s内两车的位移相等D在t10 s时两车在公路上相遇【解析】由v­t图象知，010 s内，v乙>v甲，两车逐渐远离，1020 s内，v乙<v甲，两车

9、逐渐靠近，故A、B均错v­t图线与时间轴所围的面积表示位移，515 s内，两图线与t轴包围的面积相等，故两车的位移相等，故C对在t10 s时，两车的位移不相等，说明两车不相遇，故D错【答案】C5摩托车先由静止开场以 m/s2的加速度做匀加速运动，之后以最大行驶速度25 m/s做匀速运动，追赶前方以15 m/s的速度同向匀速行驶的卡车摩托车开场运动时与卡车的间隔 为1 000 m，那么：1追上卡车前两车相隔的最大间隔 是多少？2摩托车经过多少时间才能追上卡车？ 【导学号：60042019】【解析】1由题意作出两车的v­t图象如下图，摩托车做匀加速运动的最长时间t116 s.位

10、移s1200 m<s01 000 m，所以摩托车在到达最大速度之前没有追上卡车，那么追上卡车前两车速度相等时间距最大设从开场经过t2时间速度相等，最大间距为sm，于是有：at2v，所以t29.6 s，最大间距sms0v·t2at1 000 m15×9.6 m××9.62 m1 072 m.2设从开场经过t时间摩托车追上卡车，那么有：s1vmtt1sv·t，解得：t120 s.【答案】11 072 m2120 s解决追及与相遇问题的常用方法1物理分析法抓住“两物体能否同时到达空间某位置这一关键，认真审题，挖掘题中的隐含条件，在头脑中建立起一幅物体运动关系的