第五节 匀变速直线运动与汽车安全行驶 学习目标:1.[物理观念]知道汽车刹车过程中的反应时间的概念,理解刹车距离,并能解释现实生活中的现象. 2.[科学思维]掌握汽车刹车的问题处理方法,并会计算推理,能解决相关物理问题. 3.[科学探究]能探究正常驾驶与酒后驾驶的刹车问题,学会交流与合作. 4.[科学态度与责任]体会实际生活与科学规律的密切联系,增强学生安全意识. 阅读本节教材,回答第55页的“讨论与交流”并梳理必要的知识点. 教材P55“讨论与交流”提示: 反应时间通过距离s′1=v0t′=21 m, s=s′1+s2=81 m>80 m 会出现安全问题.因此:严禁酒后开车! 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. 说明: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.思考判断(正确的打“√”,错误的打“×”) (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)酒后驾驶,会增大停车距离. (√) 2.(多选)A与B两个质点沿同一方向运动,A做初速度为零的匀加速直线运动,B做匀速直线运动.开始计时时,A、B位于同一位置,则当它们再次位于同一位置时,下列说法正确的是( ) A.两质点速度相等 B.A与B在这段时间内的平均速度相等 C.A的速度是B速度的2倍 D.A与B的位移相等 BCD [再次相遇时两者位移相等,设时间为t,B车速度为v则vt=at2,得2v=at,即A车的末速度为B车末速度的2倍,故B、C、D正确.] 3.(多选)某汽车在平直公路上以12 m/s的速度匀速行驶,现因前方发生紧急事件刹车,加速度的大小为6 m/s2,则下列关于汽车运动的说法正确的是 ( ) A.刹车后1 s末的速度为18 m/s B.刹车后3 s末的速度为-6 m/s C.刹车后1 s内的位移为9 m D.停止前1 s内行驶的平均速度为3 m/s CD [以汽车初速度方向为正方向,汽车速度减为零所用的时间为t0==s=2 s,刹车后1 s末的速度为v=v0+at1=12 m/s-6×1 m/s=6 m/s,故A错误;刹车后2 s末车已停止运动,所以3 s末车的速度是0,故B错误;刹车后1 s内车的位移为x1=v0t1+at=12×1 m-×6×12 m=9 m,故C正确;刹车后车的总位移为x== m=12 m,刹车的总时间是2 s,所以停止前1 s内车行驶的位移为x2=x-x1=12 m-9 m=3 m,则停止前1 s内车行驶的平均速度为== m/s=3 m/s,故D正确.] 汽车行驶安全问题 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5m/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s1=45 m. (2)不超载时:s2==22.5 m<45 m说明汽车不要超载. 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 ... ...
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