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物理粤教版 (2019)第五节 匀变速直线运动与汽车安全行驶图文课件ppt
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这是一份物理粤教版 (2019)第五节 匀变速直线运动与汽车安全行驶图文课件ppt，共14页。PPT课件主要包含了答案C等内容，欢迎下载使用。
知识点 汽车安全行驶的距离1.安全距离是指在同车道行驶的机动车，后车与前车保持的最短距离. 安全距离包含反应距离和刹车距离两部分.
小试身手高速行车应注意保持安全行车距离.一辆小轿车刹车时的最大制动加速度为6 m/s2，当某驾驶员驾驶该车在高速公路上行驶时，其车速为108 km/h，若该驾驶员从意识到应该停车到踩下刹车的制动反应时间为1.5 s，则他在行驶时与前车的距离至少应为（ ）A.60 m B.90 m C.120 m D.150 m
解析：v＝108 km/h＝30 m/s，反应距离s1＝vt＝30 m/s·1.5 s＝45 m，刹车距离满足v2＝2as2，得s2＝75 m，安全距离s＝s1＋s2＝120 m，故选C.
探究一 安全行驶问题1.对反应时间和反应距离的分析.（1）反应时间：驾驶员从发现情况到采取相应的措施经过的时间.（2）反应时间内汽车的运动：汽车仍以原来的速度做匀速直线运动.（3）反应距离：汽车在反应时间内行驶的距离，即s1＝vΔt.2.对刹车时间和刹车距离的分析.（1）刹车时间：从驾驶员采取制动措施到汽车完全停下来经历的时间.（2）刹车时间内汽车的运动：汽车做匀减速直线运动.（3）刹车距离：汽车在刹车时间内前进的距离.
【典例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.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：汽车行驶时的安全车距.
1.一辆汽车在公路上以72 km/h的速度行驶，突然发现前方56 m处有一障碍物.驾驶员经过一段反应时间后开始刹车（假设在反应时间内汽车的车速不变），刹车的加速度大小为5 m/s2.为使汽车不撞上障碍物，则驾驶员的允许反应时间最长为（ ）A.0.5 s B.0.7 sC.0.8 s D.0.9 s
探究二 刹车类问题1.通过实验，可认为交通工具刹车后是做匀减速直线运动，当速度减小到零时，车辆就会停止.
【典例2】 一辆汽车刹车前的速度为126 km/h，刹车获得的加速度大小为10 m/s2，求：（1）汽车刹车开始后5 s内滑行的距离；（2）从开始刹车到汽车运动41.25 m所经历的时间.核心点拨：汽车刹车滑行的时间是多少→已知v0、a、s，如何求t.
2.在某品牌汽车4S店，一顾客正在测试汽车的加速和减速性能.某段时间内汽车以36 km/h的速度匀速行驶，若汽车以0.6 m/s2的加速度加速，则10 s后速度能达到多少？若汽车以0.6 m/s2的加速度刹车，则10 s后和20 s后速度各减为多少？
解析：取初速度的方向为正方向，初速度v0＝36 km/h＝10 m/s，加速度a1＝0.6 m/s2，a2＝－0.6 m/s2，由速度公式得加速10 s后的速度v1＝v0＋a1t1＝10 m/s＋0.6×10 m/s＝16 m/s；从开始刹车至汽车停下所需时间
3.如图所示，公路上一辆汽车以v1＝10 m/s的速度匀速行驶，汽车行至A点时，一人为搭车，从距公路30 m的C处开始以v2＝3 m/s的速度正对公路匀速跑去，司机见状途中刹车，汽车做匀减速运动，结果人和车同时停止在B点处，已知AB＝80 m，问汽车在距A多远处开始刹车，刹车后汽车的加速度有多大？
探究三 追及和相遇问题两物体在同一直线上运动，它们之间的距离发生变化时，可能出现最大距离、最小距离或者是距离为零的情况，这类问题称为追及和相遇问题，讨论追及和相遇问题的实质是两物体能否在同一时刻到达同一位置.1.要抓住一个条件、两个关系.（1）两个关系：时间关系和位移关系.通过画示意图找出某一时刻两物体位移之间的数量关系，是解题的突破口.（2）一个条件：速度相等.①两物体能否相遇，在速度上理解，就是快的追慢的距离变小，慢的追快的距离变大.
②在画运动示意图时，我们应该特别留意两物体速度相等时刻的位移关系，算出此时刻：距离Δs＝（初始距离l＋前物位移s1）－后物位移s2.a.Δs≤0，说明此刻追上或者超越；b.Δs＞0，如果开始后物比前物快，并且在减速，那么此时是两者最近距离，之后越来越远；c.Δs＞0，如果开始后物比前物慢，并且在加速，那么此时是两者最远距离，之后越来越近.
2.常用方法.（1）物理分析法.抓住“两物体能否同时到达空间某位置”这一关键，认真审题，挖掘题中的隐含条件，建立物体运动关系的图景，并画出运动情况示意图，找出位移关系.（2）图像法：将两者的v-t图像在同一坐标系中画出，然后利用图像求解.（3）数学极值法：设从开始至相遇时间为t，根据条件列方程，得到关于t的一元二次方程.用判别式进行讨论：若Δ＞0，即有两个解，说明可以相遇两次；若Δ＝0，说明刚好追上或相遇；若Δ＜0，说明追不上或不能相碰.（4）（选学）转换参考系.选前物为参考系，那么两个物体一起运动的追及问题就变成了只有后物在运动，从而大大简化了问题.
【典例3】 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经过.（1）汽车在追上自行车前运动多长时间与自行车相距最远？此时的距离是多少？（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？核心点拨：讨论追及和相遇问题，实质是分析两物体在相同时间内能否到达相同的空间位置的问题.要注意两物体的时间、位移和速度关系，速度相等往往是分析判断的切入点.
解答追及与相遇问题的步骤
4.一辆长途客车正在以v0＝20 m/s的速度匀速行驶.突然，司机看见车的正前方34 m处有一只狗，如图甲所示，司机立即采取制动措施.司机的反应时间为0.5 s，若从司机看见狗开始计时（t＝0），长途客车的v-t 图像如图乙所示.
（1）求长途客车制动时的加速度；（2）求长途客车从司机发现狗至停止运动的这段时间内前进的距离；（3）若狗正以v1＝4 m/s的速度与长途客车同向奔跑，通过计算分析狗能否摆脱被撞的噩运？
知识点 汽车安全行驶的距离1.安全距离是指在同车道行驶的机动车，后车与前车保持的最短距离. 安全距离包含反应距离和刹车距离两部分.
小试身手高速行车应注意保持安全行车距离.一辆小轿车刹车时的最大制动加速度为6 m/s2，当某驾驶员驾驶该车在高速公路上行驶时，其车速为108 km/h，若该驾驶员从意识到应该停车到踩下刹车的制动反应时间为1.5 s，则他在行驶时与前车的距离至少应为（ ）A.60 m B.90 m C.120 m D.150 m
解析：v＝108 km/h＝30 m/s，反应距离s1＝vt＝30 m/s·1.5 s＝45 m，刹车距离满足v2＝2as2，得s2＝75 m，安全距离s＝s1＋s2＝120 m，故选C.
探究一 安全行驶问题1.对反应时间和反应距离的分析.（1）反应时间：驾驶员从发现情况到采取相应的措施经过的时间.（2）反应时间内汽车的运动：汽车仍以原来的速度做匀速直线运动.（3）反应距离：汽车在反应时间内行驶的距离，即s1＝vΔt.2.对刹车时间和刹车距离的分析.（1）刹车时间：从驾驶员采取制动措施到汽车完全停下来经历的时间.（2）刹车时间内汽车的运动：汽车做匀减速直线运动.（3）刹车距离：汽车在刹车时间内前进的距离.
【典例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.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：汽车行驶时的安全车距.
1.一辆汽车在公路上以72 km/h的速度行驶，突然发现前方56 m处有一障碍物.驾驶员经过一段反应时间后开始刹车（假设在反应时间内汽车的车速不变），刹车的加速度大小为5 m/s2.为使汽车不撞上障碍物，则驾驶员的允许反应时间最长为（ ）A.0.5 s B.0.7 sC.0.8 s D.0.9 s
探究二 刹车类问题1.通过实验，可认为交通工具刹车后是做匀减速直线运动，当速度减小到零时，车辆就会停止.
【典例2】 一辆汽车刹车前的速度为126 km/h，刹车获得的加速度大小为10 m/s2，求：（1）汽车刹车开始后5 s内滑行的距离；（2）从开始刹车到汽车运动41.25 m所经历的时间.核心点拨：汽车刹车滑行的时间是多少→已知v0、a、s，如何求t.
2.在某品牌汽车4S店，一顾客正在测试汽车的加速和减速性能.某段时间内汽车以36 km/h的速度匀速行驶，若汽车以0.6 m/s2的加速度加速，则10 s后速度能达到多少？若汽车以0.6 m/s2的加速度刹车，则10 s后和20 s后速度各减为多少？
解析：取初速度的方向为正方向，初速度v0＝36 km/h＝10 m/s，加速度a1＝0.6 m/s2，a2＝－0.6 m/s2，由速度公式得加速10 s后的速度v1＝v0＋a1t1＝10 m/s＋0.6×10 m/s＝16 m/s；从开始刹车至汽车停下所需时间
3.如图所示，公路上一辆汽车以v1＝10 m/s的速度匀速行驶，汽车行至A点时，一人为搭车，从距公路30 m的C处开始以v2＝3 m/s的速度正对公路匀速跑去，司机见状途中刹车，汽车做匀减速运动，结果人和车同时停止在B点处，已知AB＝80 m，问汽车在距A多远处开始刹车，刹车后汽车的加速度有多大？
探究三 追及和相遇问题两物体在同一直线上运动，它们之间的距离发生变化时，可能出现最大距离、最小距离或者是距离为零的情况，这类问题称为追及和相遇问题，讨论追及和相遇问题的实质是两物体能否在同一时刻到达同一位置.1.要抓住一个条件、两个关系.（1）两个关系：时间关系和位移关系.通过画示意图找出某一时刻两物体位移之间的数量关系，是解题的突破口.（2）一个条件：速度相等.①两物体能否相遇，在速度上理解，就是快的追慢的距离变小，慢的追快的距离变大.
②在画运动示意图时，我们应该特别留意两物体速度相等时刻的位移关系，算出此时刻：距离Δs＝（初始距离l＋前物位移s1）－后物位移s2.a.Δs≤0，说明此刻追上或者超越；b.Δs＞0，如果开始后物比前物快，并且在减速，那么此时是两者最近距离，之后越来越远；c.Δs＞0，如果开始后物比前物慢，并且在加速，那么此时是两者最远距离，之后越来越近.
2.常用方法.（1）物理分析法.抓住“两物体能否同时到达空间某位置”这一关键，认真审题，挖掘题中的隐含条件，建立物体运动关系的图景，并画出运动情况示意图，找出位移关系.（2）图像法：将两者的v-t图像在同一坐标系中画出，然后利用图像求解.（3）数学极值法：设从开始至相遇时间为t，根据条件列方程，得到关于t的一元二次方程.用判别式进行讨论：若Δ＞0，即有两个解，说明可以相遇两次；若Δ＝0，说明刚好追上或相遇；若Δ＜0，说明追不上或不能相碰.（4）（选学）转换参考系.选前物为参考系，那么两个物体一起运动的追及问题就变成了只有后物在运动，从而大大简化了问题.
【典例3】 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经过.（1）汽车在追上自行车前运动多长时间与自行车相距最远？此时的距离是多少？（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？核心点拨：讨论追及和相遇问题，实质是分析两物体在相同时间内能否到达相同的空间位置的问题.要注意两物体的时间、位移和速度关系，速度相等往往是分析判断的切入点.
解答追及与相遇问题的步骤
4.一辆长途客车正在以v0＝20 m/s的速度匀速行驶.突然，司机看见车的正前方34 m处有一只狗，如图甲所示，司机立即采取制动措施.司机的反应时间为0.5 s，若从司机看见狗开始计时（t＝0），长途客车的v-t 图像如图乙所示.
（1）求长途客车制动时的加速度；（2）求长途客车从司机发现狗至停止运动的这段时间内前进的距离；（3）若狗正以v1＝4 m/s的速度与长途客车同向奔跑，通过计算分析狗能否摆脱被撞的噩运？
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