粤教版 (2019)必修 第一册第五节 匀变速直线运动与汽车安全行驶课文ppt课件

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必备知识·自主预习储备
知识点　汽车安全行驶常用术语1．反应时间：从司机意识到应该____至操作刹车的____．2．反应距离：在反应时间内，汽车以原来的速度做________运动，驶过的距离叫作反应距离．3．刹车距离：从驾驶员刹车开始，汽车以__________为初速度，做______直线运动，到汽车完全停下来所通过的____叫作刹车距离．4．停车距离：反应距离与________之和．提醒　汽车运动模型是将汽车的启动过程、行驶过程和刹车过程分别简化为匀加速直线运动、匀速直线运动和匀减速直线运动．
体验　　(1)反应距离的大小取决于反应时间的长短和汽车速度的大小．(　　)(2)刹车距离指从制动刹车开始汽车减速行驶到停止所走过的距离．(　　)(3)停车距离应大于安全距离．(　　)(4)一辆汽车以36 km/h的速度在公路上行驶，司机看见前面有障碍物立即以2.5 m/s2的加速度刹车，5 s后汽车的位移为________ m.[答案]　(1)√　(2)√　(3)×　(4)20
关键能力·情境探究达成
考点1　汽车行驶安全问题
考点2　追及、相遇问题
一载有十几吨小麦的货车在高速公路上发生侧翻事故，后经调查，事故车辆行驶证核载1.5吨，实载10吨，严重超载引起后轮爆胎，车辆失控侧翻．假设该车以54 km/h的速率匀速行驶，发现障碍物时司机刹车，货车立即做匀减速直线运动，加速度的大小为2.5 m/s2(不超载时则为5 m/s2).请探究：(1)汽车超载时刹车距离是多大？(2)汽车不超载时刹车距离又是多大？
考点1　汽车行驶安全问题1．反应距离s1＝车速v0×反应时间t，其中反应时间是从发现情况到采取相应行动经过的时间．在车速一定的情况下，反应越快即反应时间越短越安全．3．安全距离即停车距离，包含反应距离和刹车距离两部分．
4．影响安全距离的因素(1)主观因素：司机必须反应敏捷，行动迅速，沉着冷静，具有良好的心理素质，不能酒后驾车，不能疲劳驾驶，精力高度集中等．(2)客观因素：汽车的状况、天气和路面是影响安全距离的重要因素，雨天路面湿滑，冬天路面结冰，轮胎磨损严重等都会造成刹车距离的增大．
【典例1】　为了安全，公路上行驶的汽车间应保持必要的距离，某市规定，车辆在市区内行驶的速度不得超过40 km/h.有一辆车发现前面24 m处发生交通事故紧急刹车，紧急刹车产生的最大加速度为5 m/s2，反应时间为t＝0.6 s.经测量，路面刹车痕迹为s＝14.4 m，该汽车是否违章驾驶？是否会有安全问题？思路点拨：反应时间内汽车做匀速直线运动，刹车为匀减速直线运动．
[解析]　依据题意，可画出运动示意图．所以该汽车违章驾驶在反应时间内匀速行驶的位移s1＝v0t＝12×0.6 m＝7.2 m，停车距离Δs＝s1＋s＝7.2 m＋14.4 m＝21.6 m由于Δs＜24 m，所以该车不存在安全问题，不会发生交通事故．[答案]　见解析
[一题多变]若此司机是酒后驾驶，反应时间总长为1.0 s是否会发生交通事故？[解析]　酒后反应时间t′＝1.0 s反应距离s1′＝v1t′＝12 m停车距离Δs′＝s1′＋s＝12 m＋14.4 m＝26.4 m＞24 m会发生交通事故．[答案]　见解析
[跟进训练]1．(2022·广东汕头高一检测)汽车给人们生活带来极大便利，但随着车辆的增多，交通事故也相应增加．为了安全，在行驶途中，车与车之间必须保持一定的距离，因为从驾驶员看见某一情况到采取制动动作的时间里，汽车仍然要通过一段距离(称为思考距离)，而从采取制动动作到车完全静止的时间里，汽车又要通过一段距离(称为制动距离).下表给出了驾驶员驾驶的汽车在不同速度下的思考距离和制动距离的部分数据．某同学分析这些数据，算出了表格中未给出的数据X、Y，该同学计算正确的是(　　)
A．X＝40，Y＝24　　B．X＝45，Y＝24C．X＝60，Y＝22 D．X＝40，Y＝21
考点2　追及、相遇问题1．追及问题(1)追及的特点：两个物体在同一时刻到达同一位置．(2)追及问题满足的两个关系①时间关系：从后面的物体追赶开始，到追上前面的物体时，两物体经历的时间相等．②位移关系：s2＝s0＋s1，其中s0为开始追赶时两物体之间的距离，s1表示前面被追赶物体的位移，s2表示后面追赶物体的位移．
(3)临界条件：当两个物体的速度相等时，可能出现恰好追上、恰好避免相撞、相距最远、相距最近等情况，即出现上述四种情况的临界条件为v1＝v2．2．相遇问题(1)特点：在同一时刻两物体处于同一位置．(2)条件：同向运动的物体追上即相遇；相向运动的物体，各自发生的位移的绝对值之和等于开始时两物体之间的距离时即相遇．(3)临界状态：避免相碰撞的临界状态是两个物体处于相同的位置时，两者的相对速度为零．
【典例2】　A、B两列火车在同一轨道上同向行驶，A车在前，其速度vA＝10 m/s，B车在后，其速度为vB＝30 m/s.因大雾能见度低，B车在距A车700 m时才发现前方有A车，这时B车立即刹车，但要经过1 800 m B车才能停止．问A车若按原速度前进，两车是否会相撞？说明理由．思路点拨：当两列火车速度相同时是一个临界点，看这时能不能相撞．
两车的位移关系sB＝1 600 m>sA＋s0＝1 500 m所以A、B两车在速度相同之前已经相撞．[答案]　见解析
规律方法　解决追及与相遇问题的常用方法(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，在头脑中建立起一幅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：将两者的速度—时间图像在同一坐标系中画出，然后利用图像求解．(3)数学分析法：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．
[跟进训练]2．火车以速率v1向前行驶，司机突然发现在前方同一轨道上距车s处有另一辆火车，它正沿相同的方向以较小的速率v2做匀速运动，于是司机立即使火车做匀减速运动，该火车的加速度大小为a，则要使两火车不相撞，加速度a应满足的关系为(　　)[答案]　D
3．(2022·广东广州培正中学高一期中)如图所示，一游乐场的滑雪道由AB和BC两段滑道组成，其中AB段倾斜，BC段水平．滑雪爱好者甲以速度v0＝2 m/s滑经A处时，恰好看到距A下方s0＝20 m处另一爱好者乙正以v1＝10 m/s匀速下滑，于是他立即以加速度a＝2 m/s2进行匀加速追赶，恰好在B点追上乙，忽略甲的反应时间，求：(1)追上乙时甲的速度；
联立得t＝10 s，甲追上乙时v甲＝v0＋at＝22 m/s.[答案]　22 m/s　
(2)滑道AB段的长度；[答案]　120 m　
(3)追上之前，甲乙间最大距离．[解析]　追上之前，当甲、乙速度相等时有最大距离，甲、乙速度相等，则v1＝v0＋at1，得t1＝4 s乙的位移x4＝v1t，得x4＝40 m最大距离Lm＝x4－x3＋ s0，得Lm＝36 m.[答案]　36 m
学习效果·随堂评估自测
1．在一次交通事故中，交通警察测量出肇事车辆的刹车痕迹是30 m，该车辆的刹车加速度大小是15 m/s2，该路段限速为60 km/h，则该车(　　)A．超速B．不超速C．是否超速无法判断D．行驶速度刚好是60 km/h
2．甲、乙两质点在一直线上做匀加速直线运动的v-t图像如图所示，在3 s末两质点在途中相遇，两质点出发点间的距离是(　　)A．甲在乙之前2 m　B．乙在甲之前2 mC．乙在甲之前4 m D．甲在乙之前4 mD　[在v-t图像中图线与时间轴所围面积即为该段时间内的位移．由题图图像知s甲＝2 m，s乙＝6 m，而3 s末两质点相遇，故甲出发前应在乙前方4 m，故D正确．]
3．(新情境题：以“礼让行人”为背景考查刹车问题)(多选)对于如图所示的情境，交通法规定“车让人”，否则驾驶员将受到处罚．若以8 m/s的速度匀速行驶的汽车即将通过路口，此时有行人正在过人行横道，汽车的前端与停车线的距离为8 m，该车刹车制动时的加速度大小为5 m/s2．下列说法正确的是(　　)A．若此时立即刹车制动，则至少需1.6 s汽车才能停止B．若在距停车线6 m处才开始刹车制动，则汽车前端恰能止于停车线处C．若经0.2 s后才开始刹车制动，则汽车前端恰能止于停车线处D．若经0.4 s后才开始刹车制动，则汽车前端恰能止于停车线处[答案]　AC
4．(2022·山东潍坊高一期中)当交叉路口的绿灯亮时，一辆客车以a＝2 m/s2 的加速度由静止启动，在同一时刻，一辆货车以10 m/s的恒定速度从客车旁边同向驶过(不计车长)，则：(1)客车什么时候追上货车？客车追上货车时离路口多远？[答案]　10 s　100 m
(2)在客车追上货车前，两车的最大距离是多少？[答案]　25 m