粤教版高中物理必修一：匀变速直线运动与汽车行驶安全资料.pptVIP

第四节、匀变速直线运动 与 汽车行驶安全 一、回顾匀变速直线运动公式 ★问题一：我们为什么要保持一定的车距？ 例1 有一辆汽车在高速公路上行驶的速度为108km/h，若驾驶员发现前方80m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才停下来，问汽车是否有安全问题？  ★问题二：在例1中，汽车刹车后经4s停下来， 试问驾驶员发现事故到汽车停下来是否也是4s？ 例2 如果例题、1中驾驶员的反应时间是 0.5s该汽车有安全问题吗？汽车在前 后两个运动过程中的位移各是多少？ 请同学们计算一下 ★问题三：为什么不允许酒后开车？ ★问题四：根据不同的道路或道路周边环境，对行驶车辆都有一个最高速度的限制，不允许超速 《驾驶员安全守则》 例4.假如驾驶员的行驶速度为120km/h,他的反应时间0.5s,经过4s时间停止下来，问这个时候汽车是否存在安全问题？ 解： 课堂小结： 这节课我们了解到行车安全的部分法规，而且知道了这些法规完全来自于运动学原理。 在论证这些法规的过程中，我们应用了运动学的公式，明确了一般的解题程序。学以致用! 作业:P42 3 关爱生命 注意安全! * * 重点知识：通过汽车安全行驶问题，让学生应用匀变速直线运动规律分析问题、解决问题 速度公式： 位移公式： 两个有用推论： ★问题三：为什么不允许酒后开车？ ★问题四：为什么不可以超速行驶？ ★问题二：停车距离是否等于刹车距离？ 还是大于刹车距离或小于刹车距离？ ★问题一：我们为什么要保持一定的车距？ 分析： ①汽车做匀减速直线运动 ②初速度为Vo=108km/h=30m/s,t=4s ③题中还隐含一个条件：汽车停止后末速度为0。 ④题中“前方80m”并不是汽车停下来的实际位移， 它只作为判断是否安全的依据。 解：选汽车初速度方向为正方向，其加速度为 =[（0–30）/4 ] = –7.5 汽车由刹车到停止所经过的位移为 =[30×4 +1/2 ×（-7.5）×16]m =60m 由于前方距离有80m汽车经过60m就已停下来， 所以不会有安全问题 ※人对周围发生的事情，都需要一段时间来作出 反应，从人发现情况到采取行动所经历的时间， 称为反应时间。 人在通常情况下的平均反应为0.5~1.5s。 ※请同学们构建从驾驶员发现事故 到汽车停下来汽车运动的物理模型 （ 答案：汽车在反应时间内做匀速直线运动， 在刹车过程做匀减速直线运动） 驾驶员从发现事故到汽车停下来是4s？ 或大于4s？或小于4s？ 停车距离=反应距离+刹车距离 反应距离 刹车距离 停车距离 答案： 匀速直线运动位移：（反应距离） S =V t =（30×0.5）m =15 m 匀减速直线运动位移（刹车距离）， 同上为60m， 汽车运动总位移为75m，所以依然没有安全问题。 例3 若驾驶员酒后开车，反应时间为1.5s，上述汽车 是否有安全问题？ 解：匀速直线运动位移（反应距离）： S =V t =（30×1.5）= 45m 匀减速直线运动位移（刹车距离）为60m， 总位移（停车距离=反应距离+刹车距离） =105m80m， 该汽车有安全问题。 ＊在通常情况下，驾驶者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0.5∽1.5s,驾 驶员酒后的反应时间则至少会增加2∽3倍 ，也就说反 应会达到1.5~4s。 =[（0–100/3）/4 ] 汽车由刹车到停止所经过的位移为 =[100/3×4 +1/2 ×（-25/3）×16]m =200/3m 汽车的总位移： 所以车存在安全问题 S=(200/3+50/3)m=250/3m80m = –25/3 选汽车初速度方向为正方向， =120km/h=100/3m/s, 加速度: 反应距离： S=Vo·t=100/3 ×0.5=50/3 m