沪教版高中物理必修一第2章匀变速直线运动规律的应用

1、理解教材新知 第2章随堂基础巩固课时跟踪训练知识点一知识点二把握热点考向考向一考向二应用创新演练2.4返回返回返回1.匀变速直线运动是一种理想化的运动匀变速直线运动是一种理想化的运动 模型，但生活中的许多运动可近似为模型，但生活中的许多运动可近似为 匀变速直线运动。匀变速直线运动。2.汽车的停车距离包括反应距离和刹车汽车的停车距离包括反应距离和刹车 距离两部分。距离两部分。3.追及和相遇问题的特征是两物体同一追及和相遇问题的特征是两物体同一 时刻到达同一位置。时刻到达同一位置。返回返回 自学教材自学教材 1反应距离反应距离 司机从发现情况到操纵机械使汽车开始制动这段时司机从发现情况到操纵机械使

2、汽车开始制动这段时间，汽车前进的距离。这段时间称为司机的间，汽车前进的距离。这段时间称为司机的 ，这段时间内汽车做这段时间内汽车做 直线运动。直线运动。反应时间反应时间匀速匀速返回 2刹车距离刹车距离 从开始减速到停止行驶汽车前进的距离。这段时间从开始减速到停止行驶汽车前进的距离。这段时间内汽车做内汽车做 直线运动。直线运动。 3安全距离安全距离 同车道同向行驶的机动车之间的安全距离应为同车道同向行驶的机动车之间的安全距离应为 距离和距离和 距离之和。距离之和。匀减速匀减速刹车刹车反应反应返回 重点诠释重点诠释 反应时间、反应距离和刹车距离的决定因素反应时间、反应距离和刹车距离的决定因素 (1

3、)在通常情况下，驾驶员的反应时间与其注意力集中程在通常情况下，驾驶员的反应时间与其注意力集中程度、驾驶经验和体力状态有关，平均约为度、驾驶经验和体力状态有关，平均约为0.51.5 s，而驾驶，而驾驶员酒后的反应时间至少会延长员酒后的反应时间至少会延长23倍。倍。 (2)反应距离的长短取决于反应时间的长短和汽车运动速反应距离的长短取决于反应时间的长短和汽车运动速度的大小。度的大小。 (3)刹车距离的长短取决于路面情况和汽车的运动速度。刹车距离的长短取决于路面情况和汽车的运动速度。返回1为了安全，在行驶途中，车与车之间必须保持一定的为了安全，在行驶途中，车与车之间必须保持一定的距离。因为，从驾驶员

4、看见某一情况到采取制动的时间距离。因为，从驾驶员看见某一情况到采取制动的时间里，汽车仍然要通过一段距离里，汽车仍然要通过一段距离(称为反应距离称为反应距离)；而从采取；而从采取制动到车完全停止的时间里，汽车又要通过一段距离制动到车完全停止的时间里，汽车又要通过一段距离(称称为制动距离为制动距离)。下表给出了汽车在不同速度下的反应距离。下表给出了汽车在不同速度下的反应距离和制动距离等部分数据。请分析这些数据，完成表格。和制动距离等部分数据。请分析这些数据，完成表格。返回速度速度(km/h) 反应距离反应距离(m) 制动距离制动距离(m) 停车距离停车距离(m)459142375153890731

5、05217596返回答案：答案：185553(按列的顺序按列的顺序)返回 自学教材自学教材 (1)认真分析运动过程，明确哪些是认真分析运动过程，明确哪些是 ，哪些，哪些是是 ，并养成，并养成 的习惯。的习惯。 (2)匀变速直线运动的两个基本公式匀变速直线运动的两个基本公式( 公式和公式和 公式公式)中包括五个物理量中包括五个物理量(v0、vt、a、s、t)，只要知，只要知道其中的道其中的 量，就可以求出另外量，就可以求出另外 量。量。已知量已知量待求量待求量画出示意图画出示意图速度速度位移位移三个三个两个两个返回返回 2规律的应用规律的应用 (1)上述五个公式共涉及匀变速直线运动的初速度上述五

6、个公式共涉及匀变速直线运动的初速度v0，末速度末速度vt，加速度，加速度a，时间，时间t和位移和位移s五个物理量，每个式子五个物理量，每个式子涉及其中的四个物理量。五个公式中只有两个是独立的涉及其中的四个物理量。五个公式中只有两个是独立的即由任意两式可推出另外三个公式，五个量中只要知道即由任意两式可推出另外三个公式，五个量中只要知道其中三个量就一定可以求出另外两个量。其中三个量就一定可以求出另外两个量。返回 (2)明确研究过程的已知量和待求量，恰当地选择公明确研究过程的已知量和待求量，恰当地选择公式求解。一般题目中不需要求式求解。一般题目中不需要求(或不涉及或不涉及)哪个物理量，就哪个物理量，

7、就选用不含有这个物理量的公式来求解。选用不含有这个物理量的公式来求解。 (3)注意挖掘题目中的隐含条件。如由静止开始运动注意挖掘题目中的隐含条件。如由静止开始运动的物体的物体v00，刹车类问题的末速度为零，分段运动问题，刹车类问题的末速度为零，分段运动问题前一段的末速度是下一段的初速度前一段的末速度是下一段的初速度(速度不能突变速度不能突变)等。等。返回 (4)上述上述5个式子都是矢量表达式，因此应用时应先个式子都是矢量表达式，因此应用时应先规定正方向规定正方向(一般规定初速度方向为正方向一般规定初速度方向为正方向)，确定各物，确定各物理量的正负，从而把矢量运算转化为代数运算。理量的正负，从而

8、把矢量运算转化为代数运算。返回2汽车刹车后，停止转动的轮胎在地面上发生滑动产生汽车刹车后，停止转动的轮胎在地面上发生滑动产生明显的滑动痕迹，即常说的刹车线。由刹车线长短可明显的滑动痕迹，即常说的刹车线。由刹车线长短可以得知汽车刹车前的速度大小，因此刹车线的长度是以得知汽车刹车前的速度大小，因此刹车线的长度是分析交通事故的一个重要依据。若某汽车刹车后至停分析交通事故的一个重要依据。若某汽车刹车后至停止的加速度大小为止的加速度大小为7 m/s2，刹车线长为，刹车线长为14 m，求：，求：(1)该汽车刹车前的初始速度该汽车刹车前的初始速度v0的大小；的大小；(2)该汽车刹车至停下来所用的时间该汽车刹

9、车至停下来所用的时间t0；(3)在此过程中汽车的平均速度。在此过程中汽车的平均速度。返回答案：答案：(1)14 m/s(2)2 s(3)7 m/s返回返回 例例1从驾驶手册确定：具有良好刹车性能的汽车从驾驶手册确定：具有良好刹车性能的汽车在以在以80 km/h的速率行驶时，可以在的速率行驶时，可以在56 m的距离内刹住；的距离内刹住；在以在以48 km/h的速度行驶时，可以在的速度行驶时，可以在24 m的距离内刹住。的距离内刹住。假设对这两种速率，驾驶员的反应时间假设对这两种速率，驾驶员的反应时间(在反应时间内驾在反应时间内驾驶员来不及刹车，车速不变驶员来不及刹车，车速不变)与刹车产生的加速度

10、都相同，与刹车产生的加速度都相同，则驾驶员的反应时间为多少？则驾驶员的反应时间为多少？返回 思路点拨思路点拨汽车先做匀速直线运动，后做匀减速汽车先做匀速直线运动，后做匀减速直线运动直到速度为零，由题中数据分别列出制动距离直线运动直到速度为零，由题中数据分别列出制动距离的表达式，联立可求得驾驶员的反应时间。的表达式，联立可求得驾驶员的反应时间。返回答案答案0.72 s返回 借题发挥借题发挥 解决停车距离问题时：解决停车距离问题时： (1)搞清汽车的运动过程，即在反应时间内做匀速运动，搞清汽车的运动过程，即在反应时间内做匀速运动，刹车后做匀减速运动；刹车后做匀减速运动； (2)通常以行车方向为正方

11、向，刹车过程中的加速度为通常以行车方向为正方向，刹车过程中的加速度为负值；负值； (3)停车距离为反应距离和刹车距离之和。停车距离为反应距离和刹车距离之和。返回 若驾驶员是酒后驾驶，反应时间是若驾驶员是酒后驾驶，反应时间是0.8 s，当汽车以，当汽车以80 km/h的速率行驶时，仍要求在的速率行驶时，仍要求在56 m的距离内刹住，则汽车的距离内刹住，则汽车刹车时的加速度，有何要求？刹车时的加速度，有何要求？返回答案：答案：a6.5m/s2返回 例例2A火车以火车以v120 m/s速度匀速行驶，司机发现速度匀速行驶，司机发现前方同轨道上相距前方同轨道上相距100 m处有另一列火车处有另一列火车B

12、正以正以v210 m/s速度匀速行驶，速度匀速行驶，A车立即做加速度大小为车立即做加速度大小为a的匀减速直线的匀减速直线运动。要使两车不相撞，运动。要使两车不相撞，a应满足什么条件？应满足什么条件？ 思路点拨思路点拨A火车以大于火车以大于B的速度做匀减速直线运的速度做匀减速直线运动，两者之间的距离逐渐减小，当两者速度相等时相遇动，两者之间的距离逐渐减小，当两者速度相等时相遇是两车恰不相撞的条件。是两车恰不相撞的条件。返回返回返回返回返回答案答案a0.5 m/s2返回 借题发挥借题发挥 (1)追及问题：追及问题： 追及的特点：两个物体在同一时刻到达同一位置。追及的特点：两个物体在同一时刻到达同一

13、位置。 追及问题满足的两个关系：时间关系：从后面的物追及问题满足的两个关系：时间关系：从后面的物体追赶开始，到追上前面的物体时，两物体经历的时间相体追赶开始，到追上前面的物体时，两物体经历的时间相等。位移关系：等。位移关系：s2s0s1，其中，其中s0为开始追赶时两物体之为开始追赶时两物体之间的距离，间的距离，s1表示前面被追赶物体的位移，表示前面被追赶物体的位移，s2表示后面追赶表示后面追赶物体的位移。物体的位移。返回 临界条件：当两个物体的速度相等时，可能出现临界条件：当两个物体的速度相等时，可能出现恰好追上、恰好避免相撞，相距最远、相距最近等情况，恰好追上、恰好避免相撞，相距最远、相距最

14、近等情况，即出现上述四种情况的临界条件为即出现上述四种情况的临界条件为v1v2。 (2)相遇问题：相遇问题： 特点：在同一时刻两物体处于同一位置。特点：在同一时刻两物体处于同一位置。返回 条件：同向运动的物体追上即相遇；相向运动的物条件：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始时两物体之间体，各自发生的位移的绝对值之和等于开始时两物体之间的距离时即相遇。的距离时即相遇。 临界状态：避免相碰撞的临界状态是两个物体处于临界状态：避免相碰撞的临界状态是两个物体处于相同的位置时，两者的相对速度为零，即两者速度相等。相同的位置时，两者的相对速度为零，即两者速度相等。返

15、回 (3)解决追及、相遇问题的方法解决追及、相遇问题的方法 大致分为两种方法：一是物理分析法，即通过对物理情大致分为两种方法：一是物理分析法，即通过对物理情景和物理过程的分析，找到临界状态和临界条件，然后列方景和物理过程的分析，找到临界状态和临界条件，然后列方程求解；二是数学方法，因为在匀变速直线运动的位移表达程求解；二是数学方法，因为在匀变速直线运动的位移表达式中有时间的二次方，我们可列出位移方程，利用二次函数式中有时间的二次方，我们可列出位移方程，利用二次函数求极值的方法求解，有时也可借助求极值的方法求解，有时也可借助vt图像进行分析。图像进行分析。返回 汽车以汽车以1 m/s2的加速度启动，同时车后的加速度启动，同时车后60 m远处有一人以远处有一人以一定的速度一定的速度v