第四節(jié)勻變速直線運動與汽車行駛安全 目標導航 預習導引 目標導航 預習導引 一 安全距離是指在同車道行駛的機動車 后車與前車需保持的最短距離 安全距離包含反應距離和剎車距離兩部分 二 剎車距離是指駕駛員采取制動措施到車停下來所行駛的距離 在制定交通安全距離中的剎車距離時 是按照剎車后車做勻減速行駛計算的 由v2 2as得s 可知剎車距離由行駛速度和加速度決定 2016年4月4日 清明假期第一天 滬寧高速因雨天路滑發(fā)生了87輛汽車相繼追尾事故 請從物理學的角度分析汽車追尾的原因 提示 可從安全距離 速度大小方面考慮 知識精要 思考探究 遷移應用 一 二 典題例解 一 汽車行駛安全問題1 汽車安全剎車過程是由反應時間內的勻速直線運動和剎車時間內的勻減速直線運動組成的 2 汽車剎車問題可用勻速直線運動和勻變速直線運動的位移公式 速度公式和相關推論分段處理 3 求解汽車剎車過程中某段時間內的位移時 要注意分析題目中所給的時間t是否超出了汽車實際運動的時間 一 二 知識精要 思考探究 遷移應用 典題例解 處理行車安全問題時 剎車時間內車輛做什么運動 位移公式如何 提示 1 剎車時間內通常認為車輛做勻減速直線運動 2 位移公式是s v0t at2 一 二 知識精要 思考探究 遷移應用 典題例解 例1 在高速公路上 有時會發(fā)生 追尾 的事故 后面的汽車撞上前面的汽車 我國高速公路的最高車速限制為120km h 設某人駕車正以最高時速沿平直高速公路行駛 該車剎車時產生的加速度大小為5m s2 司機的反應時間 從意識到應該剎車至操作剎車的時間 為0 7s 求 1 汽車行駛時的安全車距 2 不考慮反應時間 其他條件不變 汽車剎車后10s內通過的位移是多少 一 二 知識精要 思考探究 遷移應用 典題例解 答案 1 134 2m 2 110 9m 一 二 知識精要 思考探究 遷移應用 典題例解 一 二 知識精要 思考探究 遷移應用 典題例解 某汽車以30m s的速度勻速行駛 駕駛員發(fā)現前方70m處車輛突然停止 如果駕駛員看到前方車輛停止后的反應時間為0 5s 該汽車是否會有安全問題 已知該汽車剎車的最大加速度大小為7 5m s2 答案 會有安全問題 解析 汽車做勻速直線運動的位移為s1 vt 30 0 5m 15m 汽車做勻減速直線運動的位移m 60m 汽車停下來的實際位移為s s1 s2 15 60 m 75m 由于75m 70m 所以該汽車會有安全問題 二 追及和相遇問題1 討論追及 相遇的問題 其實質就是分析討論兩物體在相同時間內能否到達相同的空間位置問題 1 兩個關系 即時間關系和位移關系 2 一個條件 即兩者速度相等 它往往是物體間能否追上 追不上或 兩者 距離最大 最小的臨界條件 也是分析判斷的切入點 2 常見的情況 1 物體A追上物體B 開始時 兩個物體相距s0 則A追上B時 必有sA sB s0 且vA vB 2 物體A追趕物體B 開始時 兩個物體相距s0 要使兩物體恰好不相撞 必有sA sB s0 且vA vB 3 解題思路和方法分析兩物體運動過程 畫運動示意圖 由示意圖找兩物體位移關系 根據物體運動性質列 含有時間的 位移方程 一 二 知識精要 典題例解 遷移應用 一 二 知識精要 典題例解 遷移應用 例2 甲 乙兩車在同一條平直公路上同向行駛 甲車在前以16m s的速度勻速行駛 乙車在后以8m s的速度行駛 當兩車相距32m時 甲車開始剎車 加速度大小為2m s2 那么 1 乙車追上甲車前 兩車間的最大距離是多少 2 從甲車開始剎車 經多長時間乙車可追上甲車 思路分析 一 二 知識精要 典題例解 遷移應用 解析 1 當甲 乙兩車速度相等時 兩車相距最遠 設從甲車開始剎車到兩車速度相等所用時間為t1 則v甲 at1 v乙 解得t1 4s 此時兩車相距最遠 則兩車間最遠距離 答案 1 48m 2 12s 一 二 知識精要 典題例解 遷移應用 一 二 知識精要 典題例解 遷移應用 一汽車從靜止開始以3m s2的加速度勻加速行駛 恰有一自行車以6m s的速度從汽車旁邊勻速駛過 汽車從開動后在追上自行車之前經多長時間兩者相距最遠 此時距離是多少 答案 見解析 解析 解法一 解析法汽車從開動后速度由零逐漸增大 而自行車速度是定值 當汽車的速度還小于自行車的速度時 兩者距離越來越大 當汽車的速度大于自行車的速度時 兩者距離越來越小 所以當兩車的速度相等時 兩車之間距離最大 一 二 知識精要 典題例解 遷移應用