必威体育精装版2012年高一物理匀变速直线运动与汽车行驶安全.docVIP

2.4 匀变速直线运动与汽车行驶安全 学案 1．安全距离包含________和________两个部分．2．刹车距离是指驾驶员采取制动措施到车停下来所行驶的距离在制定交通安全距离中的刹车距离时是按照刹车后车做匀减速行驶计算的．由v＝2as得s＝可知刹车距离由______和 ____决定而刹车的最大加速度由______和______决定．3．匀变速直线运动的速度与位移的关系由速度公式vt＝________和位移公式s＝________________联立消去时间t可得速度与位移的关系式：v－v＝2as当v0＝0时v＝______.4．运用运动学公式解决实际问题方法有图象法______法等注意分析物理过程要先画草图选择恰当的公式解题. 一汽车行驶安全问题问题情境驾驶手册规定具有良好刹车性能的汽车以80 km/h的速率行驶时可以在56 m的距离内被刹住在以48 km/h的速度行驶时可以在24 m的距离内被刹住．假设对这两种速率驾驶员的反应时间相同(在反应时间内驾驶员来不及使用刹车车速不变)刹车产生的加速度也相同则驾驶员的反应时间约为多少？要点提炼1．反应距离在汽车行驶安全知识中反应时间是指信息传达至驾驶员后到驾驶员根据信息作出有效反应动作的时间间隔反应距离决定于反应时间和车的行驶速度．反应距离＝车速×反应时间．车速一定的情况下反应越快即反应时间越短越安全．2．刹车距离刹车过程做匀减速运动其刹车距离的大小取决于车的初速度和路面的粗糙程度．3．安全距离安全距离即停车距离包含反应距离和刹车距离两部分．二追及和相遇问题的处理两物体在同一直线上运动往往涉及追及相遇或避免碰撞等问题．解答此类题的关键条件是：两物体能否同时到达空间某位置．1．解追及相遇问题的思路(1)根据对两物体运动过程的分析画出两物体运动的示意图．(2)根据两物体的运动性质分别列出两个物体的位移方程注意要将两物体运动时间的关系反映在方程中．(3)由运动示意图找出两物体位移间的关联方程这是关键．2．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景和物理过程的分析找到临界状态和临界条件然后结合运动学方程求解．二是数学方法因为在匀变速运动的位移表达式中有时间的二次方我们可以列出位移方程．利用二次函数求极值的方法求解有时也可借助v－t图象进行分析. 例1　在高速公路上有时会发生“追尾”事故——后面的汽车撞上前面的汽车．请分析一下造成“追尾”事故的原因有哪些？我国高速公路的最高车速限制为120 km/h.设某人驾车正以最高时速沿平直高速公路行驶该车刹车时产生的加速度大小为5 m/s2司机的反应时间(从意识到应该停车到操作刹车的时间)为0.6～0.7 s．请分析一下应该如何计算行驶时的安全车距？例2　一辆汽车以3 m/s2的加速度开始启动的瞬间一辆以6 m/s的速度做匀速直线运动的自行车恰好从汽车的旁边通过．(1)汽车在追上自行车前多长时间与自行车相距最远？此时的距离是多少？汽车的瞬时速度是多大？(2)汽车经多长时间追上自行车？追上自行车时汽车的瞬时速度是多大？(3)作出此过程汽车和自行车的速度—时间图象．变式训练　在平直公路上一辆自行车与同方向行驶的汽车同时经过某点它们的位移随时间的变化关系是自行车：s1＝6t汽车：s2＝10t－t2由此可知：(1)经过______时间自行车追上汽车．(2)自行车追上汽车时汽车的速度为______．(3)自行车追上汽车的过程中两者间的最大距离为______．【即学即练】1．一辆汽车在某路面紧急刹车时加速度的大小是6 m/s2如果必须在2 s内停下来汽车的行驶速度不能超过多少？如果汽车以该速度行驶必须在1.5 s内停下来汽车刹车匀减速运动加速度至少多大？2．若汽车以12 m/s的速度在平直公路上匀速行驶由于前方出现意外情况驾驶员紧急刹车刹车的加速度大小是4 m/s2求刹车后2 s时的速度大小．3．以10 m/s的速度匀速行驶的汽车刹车后做匀减速直线运动若汽车刹车后第2 s内的位移为6.25 m(刹车时间超过2 s)则刹车后6 s内汽车的位移是多大？ 参考答案 课前自主学习 1．反应距离　刹车距离 2．vt　a　地面　轮胎 3．v0＋at　v0t＋at2　2as 4．公式 核心知识探究 一、 [问题情境] 设驾驶员反应时间为t，刹车距离为s，刹车后加速度大小为a，则由题意可得s＝vt＋，将两种情况下的速度和刹车距离代入上式得： 56＝×t＋① 24＝×t＋② 由①②两式解得t＝0.72 s 故驾驶员的反应时间约为0.72 s 解题方法探究 例1　见解析 解析　从后车的运动考虑，造成“追尾”的原因主要有以下几个方面：(1)车速过快；(2)跟前车的车距过小；(3)司机的反应较迟缓；(4)车的制动性能较差． 当司机发现紧急情况(如前方车辆突然