第五节 匀变速直线运动与汽车安全行驶 [学习目标] 1．通过应用匀变速直线运动的公式解决汽车刹车以及安全行驶问题，培养学生的学习兴趣，提高学生分析和解决实际问题的能力．2．会分析简单的追及和相遇问题． 知识点 汽车安全行驶常用术语 1．反应时间：从司机意识到应该停车至操作刹车的时间． 2．反应距离：在反应时间内，汽车以原来的速度做匀速直线运动，驶过的距离叫作反应距离． 3．刹车距离：从驾驶员刹车开始，汽车以原行驶速度为初速度，做匀减速直线运动，到汽车完全停下来所通过的距离叫作刹车距离． 4．停车距离：反应距离与刹车距离之和． 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． (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．( ) [答案] (1)√ (2)√ (3)× 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(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？ 提示：(1)超载时：s1＝ 解得s1＝45 m． (2)不超载时：s2＝＝22.5 m． 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． 2．刹车距离：刹车过程做匀减速直线运动，其刹车距离s2＝，大小取决于初速度v0和刹车的加速度． 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】 [链接教材P53例题]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，反应时间为t＝0.6 s．经测量，路面刹车痕迹为s＝14.4 m． (1)该汽车是否违章驾驶？是否会有安全问题？ (2)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？ 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] (1)依据题意，可画出运动示意图． 刹车痕迹长度即为刹车距离，由＝2as得汽车刹车前的速度 v0＝＝ m/s＝12 m/s＝43.2 km/h>40 km/h 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． (2)酒后反应时间t′＝1.0 s 反应距离s1′＝v0t′＝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 解决行驶安全问题比较理想的方法 (1)画出刹车过程草图，找出每一段的位移关系． (2)刹车时借助a，用公式＝2as而避开刹车时间的求解，比较方便，公式选取要灵活． (3)可采用逆向思维法，即把运动倒过来看成是初速度为零的匀加速直线运动． 【教材原题P53例题】 一辆汽车在高速公路上行驶的速度为108 km/h．当驾驶员发现前方80 m处发生了交通事故时，马上紧急刹车，并以7.5 m/s2的恒定加速度减速 ... ...
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