1、第四节 匀变速直线运动与汽车行驶安全,目标导航,预习导引,目标导航,预习导引,一、安全距离是指在同车道行驶的机动车,后车与前车需保持的最短距离,安全距离包含反应距离和刹车距离两部分. 二、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v2=2as得s= ,可知刹车距离由行驶速度和加速度决定.,2016年4月4日,清明假期第一天,沪宁高速因雨天路滑发生了87辆汽车相继追尾事故.请从物理学的角度分析汽车追尾的原因. 提示:可从安全距离、速度大小方面考虑.,知识精要,思考探究,迁移应用,一,二,典题例解,一、汽车行驶安全问
2、题 1.汽车安全刹车过程是由反应时间内的匀速直线运动和刹车时间内的匀减速直线运动组成的. 2.汽车刹车问题可用匀速直线运动和匀变速直线运动的位移公式、速度公式和相关推论分段处理. 3.求解汽车刹车过程中某段时间内的位移时,要注意分析题目中所给的时间t是否超出了汽车实际运动的时间.,一,二,知识精要,思考探究,迁移应用,典题例解,处理行车安全问题时,刹车时间内车辆做什么运动?位移公式如何?,提示:(1)刹车时间内通常认为车辆做匀减速直线运动. (2)位移公式是s=v0t- at2.,一,二,知识精要,思考探究,迁移应用,典题例解,【例1】 在高速公路上,有时会发生“追尾”的事故后面的汽车撞上前面
3、的汽车.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(从意识到应该刹车至操作刹车的时间)为0.7 s,求: (1)汽车行驶时的安全车距. (2)不考虑反应时间,其他条件不变,汽车刹车后10 s内通过的位移是多少?,一,二,知识精要,思考探究,迁移应用,典题例解,答案:(1)134.2 m (2)110.9 m,一,二,知识精要,思考探究,迁移应用,典题例解,一,二,知识精要,思考探究,迁移应用,典题例解,某汽车以30 m/s的速度匀速行驶,驾驶员发现前方70 m处车辆突然停止.如果驾驶员看到前方
4、车辆停止后的反应时间为0.5 s,该汽车是否会有安全问题?已知该汽车刹车的最大加速度大小为7.5 m/s2.,答案:会有安全问题.,解析:汽车做匀速直线运动的位移为s1=vt=300.5 m=15 m.汽车做匀减速直线运动的位移 m=60 m.汽车停下来的实际位移为s=s1+s2=(15+60) m=75 m.由于75 m70 m,所以该汽车会有安全问题.,二、追及和相遇问题 1.讨论追及、相遇的问题,其实质就是分析讨论两物体在相同时间内能否到达相同的空间位置问题. (1)两个关系:即时间关系和位移关系. (2)一个条件:即两者速度相等.它往往是物体间能否追上、追不上或(两者)距离最大、最小的
5、临界条件,也是分析判断的切入点. 2.常见的情况 (1)物体A追上物体B:开始时,两个物体相距s0,则A追上B时,必有sA-sB=s0,且vAvB. (2)物体A追赶物体B:开始时,两个物体相距s0,要使两物体恰好不相撞,必有sA-sB=s0,且vAvB. 3.解题思路和方法 分析两物体运动过程,画运动示意图由示意图找两物体位移关系根据物体运动性质列(含有时间的)位移方程,一,二,知识精要,典题例解,迁移应用,一,二,知识精要,典题例解,迁移应用,【例2】 甲、乙两车在同一条平直公路上同向行驶,甲车在前以16 m/s的速度匀速行驶,乙车在后以8 m/s的速度行驶.当两车相距32 m时,甲车开始
6、刹车,加速度大小为2 m/s2.那么: (1)乙车追上甲车前,两车间的最大距离是多少?(2)从甲车开始刹车,经多长时间乙车可追上甲车?,思路分析：,一,二,知识精要,典题例解,迁移应用,解析:(1)当甲、乙两车速度相等时,两车相距最远,设从甲车开始刹车到两车速度相等所用时间为t1,则v甲-at1=v乙,解得t1=4 s,此时两车相距最远. 则两车间最远距离,答案:(1)48 m (2)12 s,一,二,知识精要,典题例解,迁移应用,一,二,知识精要,典题例解,迁移应用,一汽车从静止开始以3 m/s2的加速度匀加速行驶,恰有一自行车以6 m/s的速度从汽车旁边匀速驶过.汽车从开动后在追上自行车之前经多长时间两者相距最远?此时距离是多少?,答案:见解析,解析:解法一:解析法 汽车从开动后速度由零逐渐增大,而自行车速度是定值,当汽车的速度还小于自行车的速度时,两者距离越来越大,当汽车的速度大于自行车的速度时,两者距离越来越小.所以当两车的速度相等时,两车之间距离最大.,一,二,知识精要,典题例解,迁移应用,
