高中物理第二章探究勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律第四節(jié)勻變速直線運(yùn)動(dòng)與汽車行駛安

第四節(jié)了解教材新知把握熱點(diǎn)考向應(yīng)用創(chuàng)新演練第二章知識(shí)點(diǎn)一知識(shí)點(diǎn)二考向一考向二隨堂基礎(chǔ)鞏固課時(shí)跟蹤訓(xùn)練考向三1/492/493/491．汽車停車距離包含兩部分：反應(yīng)距離和剎車距離。2．汽車在反應(yīng)時(shí)間內(nèi)做勻速直線運(yùn)動(dòng)。3．汽車在剎車時(shí)間內(nèi)做勻減速直線運(yùn)動(dòng)。4/495/496/49[自學(xué)教材]

(1)安全距離是指在同車道行駛機(jī)動(dòng)車，后車與前車保持

距離。安全距離包含

和

兩個(gè)部分。最短反應(yīng)距離剎車距離7/49行駛速度加速度8/49[重點(diǎn)詮釋]

1．對(duì)反應(yīng)時(shí)間和反應(yīng)距離分析

(1)反應(yīng)時(shí)間：駕駛員從發(fā)覺(jué)情況到采取對(duì)應(yīng)辦法經(jīng)過(guò)時(shí)間。

(2)反應(yīng)時(shí)間內(nèi)汽車運(yùn)動(dòng)：汽車仍以原來(lái)速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)。

(3)反應(yīng)距離：汽車在反應(yīng)時(shí)間內(nèi)行駛距離，即s1＝vΔt。9/49

2．對(duì)剎車時(shí)間和剎車距離分析

(1)剎車時(shí)間：從駕駛員采取制動(dòng)辦法到汽車完全停下來(lái)經(jīng)歷時(shí)間。

(2)剎車時(shí)間內(nèi)汽車運(yùn)動(dòng)：汽車做勻減速直線運(yùn)動(dòng)。

(3)剎車距離：汽車在剎車時(shí)間內(nèi)前進(jìn)距離。10/4911/491．一輛汽車以20m/s速度勻速行駛，司機(jī)發(fā)覺(jué)前方有危險(xiǎn)，0.7s后做出反應(yīng)馬上制動(dòng)，設(shè)剎車時(shí)能產(chǎn)生最大加速度為10m/s2，試求汽車停車距離。12/49答案：34m13/4914/49

“追及”、“相遇”是運(yùn)動(dòng)學(xué)中研究同一直線上兩個(gè)物體運(yùn)動(dòng)時(shí)經(jīng)常包括兩類問(wèn)題，也是勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律在實(shí)際問(wèn)題中詳細(xì)應(yīng)用。二者基本特征相同，處理方法也大同小異。

1．“追及”、“相遇”特征兩個(gè)物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中同一時(shí)刻處于同一位置。15/49

2．處理“追及、相遇”問(wèn)題思緒

(1)依據(jù)對(duì)兩物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程分析，畫出物體運(yùn)動(dòng)示意圖。

(2)依據(jù)兩物體運(yùn)動(dòng)性質(zhì)，分別列出兩個(gè)物體位移方程。注意要將兩物體運(yùn)動(dòng)時(shí)間關(guān)系反應(yīng)在方程中。

(3)由運(yùn)動(dòng)示意圖找出兩物體位移間關(guān)聯(lián)方程。

(4)聯(lián)立方程求解。16/49

3．“追及”問(wèn)題常見(jiàn)幾個(gè)情況

(1)初速度為零勻加速運(yùn)動(dòng)物體甲追趕同方向勻速運(yùn)動(dòng)物體乙時(shí)，一定能追上。在追上之前二者有最大距離條件是兩物體速度相等，即v甲＝v乙。17/49

(2)勻減速直線運(yùn)動(dòng)物體追勻速直線運(yùn)動(dòng)物體：①若當(dāng)v減＝v勻時(shí)，二者仍沒(méi)抵達(dá)同一位置，則不能追上，且此時(shí)有最小距離；②若當(dāng)v減＝v勻時(shí)，二者正在同一位置，則恰能追上，這種情況也是防止二者相撞臨界條件；③若當(dāng)二者抵達(dá)同一位置時(shí)有v減>v勻，則有兩次相遇機(jī)會(huì)。18/49

(3)勻速直線運(yùn)動(dòng)物體追勻加速直線運(yùn)動(dòng)物體：①若當(dāng)v加＝v勻時(shí)，二者仍沒(méi)抵達(dá)同一位置，則不能追上，且此時(shí)有最小距離；②若當(dāng)v加＝v勻時(shí)，二者恰好抵達(dá)同一位置，則只能相遇一次；③若當(dāng)二者抵達(dá)同一位置時(shí)v加<v勻，則有兩次相遇機(jī)會(huì)。19/49

(4)勻減速直線運(yùn)動(dòng)物體追勻加速直線運(yùn)動(dòng)物體：①若當(dāng)v減＝v勻時(shí)，二者仍沒(méi)抵達(dá)同一位置，則不能追上；②若當(dāng)v減＝v加時(shí)，二者恰好抵達(dá)同一位置，則只能相遇一次；③若第一次相遇時(shí)有v減>v加，則有兩次相遇機(jī)會(huì)。20/492．甲、乙兩車同時(shí)從同一地點(diǎn)出發(fā)，向同一方向運(yùn)動(dòng)，其中，甲以10m/s速度勻速行駛，乙以2m/s2加速度由靜止開(kāi)啟。求：(1)經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間乙車追上甲車？此時(shí)，甲、乙兩車速度有何關(guān)系？(2)追上前經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間二者相距最遠(yuǎn)？此時(shí)二者速度有何關(guān)系？21/4922/49答案：(1)10s

v乙＝2v甲

(2)5s

v乙＝v甲23/4924/4925/49

[例1]

一輛汽車以72km/h速度勻速行駛，現(xiàn)因碰到緊急情況剎車，剎車過(guò)程中加速度大小為5m/s2，求：

(1)從開(kāi)始剎車經(jīng)過(guò)5s時(shí)，汽車速度；

(2)從開(kāi)始剎車經(jīng)過(guò)5s，汽車經(jīng)過(guò)距離。26/4927/49[答案]

(1)0

(2)40m28/4929/491．列車進(jìn)站前剎車做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，已知?jiǎng)x車前速度為54km/h，剎車加速度大小為0.75m/s2，求：(1)剎車后10s速度大小；(2)剎車后30s速度大小。30/49答案：(1)7.5m/s

(2)031/4932/49

[例2]

年12月8日山東濟(jì)青高速公路因降雪發(fā)生多起“追尾”事故——后面汽車撞上前面汽車。我國(guó)高速公路最高車速限制為120km/h，設(shè)某人駕車正以最高時(shí)速沿平直高速公路行駛，該車剎車時(shí)產(chǎn)生加速度大小為5m/s2，司機(jī)反應(yīng)時(shí)間(從意識(shí)到應(yīng)該剎車至操作剎車時(shí)間)為0.7s，求：33/49

(1)汽車行駛時(shí)安全車距；

(2)不考慮反應(yīng)時(shí)間，其它條件不變，汽車剎車后10秒內(nèi)經(jīng)過(guò)位移是多少。

[思緒點(diǎn)撥]

可用勻速直線運(yùn)動(dòng)和勻減速直線運(yùn)動(dòng)位移公式求解。34/4935/49[答案]

(1)134.2m

(2)110.9m36/49上例中，若司機(jī)反應(yīng)時(shí)間為2.1s，則汽車安全車距為多少？答案：180.9m37/4938/49

[例3]

一輛汽車以3m/s2加速度開(kāi)始開(kāi)啟瞬間，一輛以6m/s速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)自行車恰好從汽車旁邊經(jīng)過(guò)。求：

(1)汽車追上自行車前最遠(yuǎn)距離；

(2)汽車經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間追上自行車？追上自行車時(shí)汽車瞬時(shí)速度多大？39/4940/4941/4942/49法三：圖像法依據(jù)題意，從汽車開(kāi)啟瞬間計(jì)時(shí)，分別作出汽車與自行車v－t圖像，如圖所表示：43/4944/49

(2)當(dāng)所畫陰影三角形OAB與三角形CDB面積相等時(shí)汽車追上自行車，由兩三角形全等可知，在t＝4s時(shí)追上自行車，由圖像知此時(shí)汽車速度為12m/s。

[答案]

(1)6m

(2)4s

12m/s45/492．火車A以v1＝20m/