高一物理匀变速直线运动与汽车行驶安全
2.5匀变速直线运动与汽车安全行驶+2024-2025学年高一上学期物理粤教版(2019)必修第一册
v
所以A、B之间的距离越来越大。
v1
（2）t0时刻两物体共速，此时AB两物体离
v2
得最远。最远的距离xmax=xB+s0-xA
A
B
Δs
0
t0
（3）t0时刻之后，B物体总比A物体速度小,所以A、B之间的距离开
始越来越小，A开始慢慢追上B,最后也一定可以追上。
(4)A能追上B,且只相遇一次
t
追及和相遇问题常见情况
A
0
t0
若两者速度相同时，A还未追上B，则A一定追不上B。之间距离先
变小后变大，当两者共速时，AB之间距离有最小值。
t
追及和相遇问题的几种情况
2.速度大者追速度小者
③匀减速追匀加速（V0减>V0加）
v
B
A、B两物体同时向右运动，
A以某速度做匀减速运动，B以某速度做匀加速直线运
动，
0
A
t0
若两者速度相同时，A还未追上B，则A一定追不上B。之间距离先
例题3：一般人的刹车反应时间为to=0.5s，但饮酒会引起反应时间延长，
在某次试验中，一名志愿者少量饮酒后驾车以v=72 km/h的速度在试验场
的水平路面上匀速行驶从发现紧急情况到汽车停下，行驶距离为L=39 m.
减速过程中汽车位移s=25m，此过程可以视为匀变速直线运动.求：
（1）减速过程中汽车加速度的大小和所用时间.
xm ax x前 - x后 x0 x0 x
∆x--共速前速度大的物体比速度小物体多运动的
距离；
x0--初始时刻两物体之间的距离；
总结归纳
2、快追慢(乙追甲)
在共速时（t0时刻），两物体有最近距离。
高中物理课时素养评价八匀变速直线运动与汽车安全行驶含解析粤教版1
匀变速直线运动与汽车安全行驶(25分钟·60分)一、选择题(本题共6小题，每题6分，共36分）1.对于匀变速直线运动的速度与时间关系式v t=v0+at，以下理解正确的是（）A。
v0是时间间隔t开始的速度，v t是时间间隔t内的平均速度B.v t一定大于v0C。
at在时间间隔t内,可以是速度的增加量,也可以是速度的减少量D。
a与匀变速直线运动的v-t图像的倾斜程度无关【解析】选C。
v0、v t都是瞬时速度,at是速度的变化量，A错误，C对;在匀加速直线运动中v t〉v0,在匀减速直线运动中v t<v0，B 错误;在v—t图像中，v—t图像的斜率表示加速度，D错误。
2。
有一辆汽车在能见度较低的雾霾天气里以54 km/h的速度匀速行驶，司机突然看到正前方有一辆静止的故障车,该司机刹车的反应时间为0。
6 s，刹车后汽车匀减速前进，刹车过程中加速度大小为5 m/s2，最后停在距故障车1.5 m处,避免了一场事故。
以下说法正确的是()A。
司机发现故障车后，汽车经过3 s停下B.司机发现故障车时，汽车与故障车的距离为33 mC。
从司机发现故障车到停下来的过程，汽车的平均速度为7。
5 m/sD.从司机发现故障车到停下来的过程，汽车的平均速度为10。
5 m/s【解析】选B。
v0=54 km/h=15 m/s，汽车刹车时间t2==3 s,故汽车运动总时间t=t1+t2=0。
6 s+3 s=3。
6 s，故A错;汽车开始与故障车的距离为s=v0t1+t2+1。
5 m=15×0。
6 m+×3 m+1。
5 m=33 m，B正确；汽车平均速度==8.75 m/s,C、D均错。
【加固训练】列车进站时做匀减速直线运动，车头经过站台某一位置Q时的速度为7 m/s，车尾经过Q时的速度为1 m/s，则车身的中部经过Q时的速度为(）A。
3。
5 m/s B.4。
0 m/sC.5.0 m/s D。
5。
5 m/s【解析】选C。
高中物理第二章探究匀变速直线运动的规律第四节匀变速直线运动与汽车行驶安全粤教
例3 (2019·汉阳一中月考)一辆值勤的警车停在平直公路边，当警员发现在他前面s0 ＝13 m远处以v0＝8 m/s的速度匀速向前行驶的货车有违章行为时，决定前去追赶， 经t0＝2.5 s，警车发动起来，以加速度a＝2 m/s2做匀加速运动，求： (1)警车发动后到追上违章的货车所用的时间t；
(2)v1＝7 m/s. 答案 能 4 s
12/12/2021
总结 提升
若做匀速运动的速度大的后者追匀加速运动的速度小的前者，v后>v前两者距
离减小，v后<v前两者距离增大；若v后＝v前时s1≥s2＋s0(s0为两者初始距离)则
能追上.若追不上，v后＝v前时，两者有最小距离.
12/12/2021
答案 30 m
12/12/2021
1234
3.(追及相遇问题)(2019·宁夏育才中学高一上学期期末)汽车以速度20 m/s在平直公路 上行驶时，制动后40 s停下来.现该汽车在同一平直公路上以20 m/s的速度行驶时发现 前方200 m处有一货车以6 m/s的速度同向匀速行驶，司机立即制动，则： (1)汽车刹车时的加速度大小； 答案 见解析
12/12/2021
1234
12/12/2021
202 2×2 000
m/s2＝0.1 m/s2.
12/12/2021
1234
(2)通过计算分析两车是否会相撞.
答案 见解析
解析 假设不相撞，设两车达到共同速度用时为t，则 v2－at＝v1，t＝120 s 货车在该时间内的位移s1＝v1t＝8×120 m＝960 m 客车在该时间内的位移 s2＝v1＋2 v2t＝1 680 m 位移大小关系：s2＝1 680 m>600 m＋s1＝1 560 m，故会相撞.
匀变速直线运动与汽车行驶安全(高一物理精品课件)
知识回顾 触目惊心 交通术语 例题1 例题2 小组讨论 课堂练习 结束语 首页 车仰人翻
知识回顾 触目惊心 交通术语 例题1 例题2 小组讨论 课堂练习 结束语 首页 连环撞
知识回顾 触目惊心 交通术语 例题1 例题2 小组讨论 课堂练习 结束语 首页 惨题1 例题2 小组讨论 课堂练习 结束语 首页 渣都不剩
例1汽车在高速公路上行驶的速度为108km/h， 知识回顾 若驾驶员发现前方80m处发生了交通事故， 触目惊心 马上紧急刹车，汽车以恒定的加速度经过4s 才停下来，问汽车是否会有安全问题？ 交通术语 例题1 例题2 解：选汽车初速度方向为正方向,108km/h=30m/s 选汽车初速度方向为正方向, 其加速度为: a = vt − vo = 0 − 30 m / s 2 = −7.5m / s 2 小组讨论 其加速度为: 课堂练习 结束语 首页
知识回顾
练习: 练习:
汽车正以10m/s的速度在平直公路上前进， 10m/s的速度在平直公路上前进 触目惊心 汽车正以10m/s的速度在平直公路上前进， 突然发现正前方有一辆自行车以4m/s的速度 突然发现正前方有一辆自行车以4m/s的速度 4m/s 交通术语 做同方向的匀速直线运动，汽车立即关闭油 做同方向的匀速直线运动， 门做加速度大小为6m/s 的匀减速运动， 门做加速度大小为6m/s2的匀减速运动，汽 例题1 车恰好不碰上自行车、 车恰好不碰上自行车、求关闭油门时汽车离 例题2 自行车多远？ 自行车多远？ 小组讨论 课堂练习 结束语 首页
安全距离: 安全距离: 汽车在紧急刹车后要向前滑行 知识回顾 一段距离后才能停止，为了保证行车安全， 一段距离后才能停止，为了保证行车安全， 车与车之间必须保持一段距离， 车与车之间必须保持一段距离，这段距离 触目惊心 称之为安全距离。 称之为安全距离。 交通术语 例题1 例题2 小组讨论 ②反应距离: 在反应时间内,汽车保持原驾驶 反应距离: 在反应时间内, 课堂练习 速度运动所通过的距离(S 速度运动所通过的距离(S反) 结束语 首页 反应时间: ①反应时间: 人从发现情况到采取相应措施经过的时间(t 人从发现情况到采取相应措施经过的时间(t反)
匀变速直线运动与汽车行驶安全教案
汽车行驶安全1
第九周星期二高一（4）班授课人：张矿香
【学情分析】
现在学生已经学习了有关匀变速直线运动的几个规律，匀变速直线运动的规律的掌握为进一步学习匀变速直线运动规律的应用奠定了基础。
我任教的班级是年级排名比较靠后的一个平行班，学生的基础知识掌握不扎实，思维不够灵活。
因此本节课以学习匀变速直线运动规律在汽车行驶安全中的应用为中心，通过解决实际问题，培养运用物理知识解释生活现象的目的。
【教材分析】
匀变速直线运动规律的应用可以分为三类：1.汽车行驶安全；2.追及与相遇问题；3.打点计时器的纸带运动问题。
这一节讲解汽车行驶安全问题。
教材安排了两道例题，例题一讲解判断汽车行驶安全与否的方法，例题二讲解反应时间的概念。
为加强交通安全教育还增加了有关酒后驾驶和高速公路安全距离设定的例题。
【教学目标】
1.知识与技能
（1）掌握匀变速直线运动的规律；
（2）掌握判断汽车安全与否的方法；
2.过程与方法
用图片引入课题，通过解决实际问题，培养学生运用所学的物理规律去分析生活中的现象，提高分析问题和解决问题的能力。
3.情感态度价值观
（1）通过汽车行驶安全与物理学规律关系的探讨，理解物理与社会的关系；
（2）通过对由浅入深的情景例题的解答，使学生获得成功的喜悦，提高学生学习的信心。
【教学重难点】
（1）掌握如何利用匀变速直线运动规律选择公式解决实际问题；
（2）学习如何分析题目，懂得把繁杂的过程利用示意图分阶段处理的研究方法。
【教学准备】
多媒体课件
【教学过程】。
粤教版(2019)高中物理必修第一册第二章第五节匀变速直线运动与汽车安全行驶课件
x1＝v0t1＋12 at12 ＝(15×2＋12 ×(－3)×22) m＝24 m，反向看成是初速度为 0 的匀加速直线运动，最后
2 s 的位移为反向的前 2 s 的位移，为 x2＝12 a′t22 ＝12 ×3×22 m＝6 m，刹车过程中前 2 s 内的位移与
最后 2 s 的位移的比值为：xx12 ＝264 ＝4，故选 A。
其超速行驶，故 D 错误。
二、追及相遇问题
入冬后，我国有些地方会发生雾霾天气，能见度不足 20 m，在这样的天气中，甲、 乙两汽车在一条平直的单行道上，乙在前、甲在后同向行驶、某时刻两车司机同时 听到前方有事故发生的警情提示，同时开始刹车。两辆车刹车时的 v-t 图像如图。
[交流讨论] (1)若两车发生碰撞，开始刹车时两辆车的间距一定小于 100 m，这种说法正确吗？ (2)若两车发生碰撞，则一定是在刹车后 20 s 以内的某时刻发生相撞，这种说法正确 吗？ 提示：(1)这种说法正确；(2)这种说法正确。
二、追及相遇问题 1．追及相遇问题的本质： “追及”“相遇”是运动学中研究同一直线上两个物体的运动时常常涉及的两类问题，也是匀变速直线运 动规律在实际问题中的具体应用。两者的基本特征相同，处理方法也大同小异。 2．“追及”“相遇”的特征：两个物体在运动过程中同一时刻处同在一_位__置______。 3．解决追及、相遇问题的思路： (1)根据对两物体运动过程的分析，画出物体的运动示意图。 (2)根据两物体的运动性质，分别列出两个物体的_位__移__方__程__。注意要将两物体_运__动__时__间__的__关__系__反映在方 程中。 (3)由运动示意图找出两物体位移间的_关__联__方__程__。 (4)联立方程求解。
【典例 2】(多选)(2022·江门高一检测)在能见度较低的天气里，甲、乙两车沿同一平 直的公路运动，甲车在前以 v1＝20 m/s 的速度运动、乙车在后以 v2＝8 m/s 的速度运 动，t＝0 时刻两车之间的距离为 x＝20 m，甲车因前方发现障碍而紧急制动(制动后 甲车开始做匀减速直线运动)，制动时产生的加速度大小为 a＝2 m/s2。则下列说法正 确的是( ) A．t＝6 s 时，两车之间的距离最远 B．两车相遇前，两车最大的间距为 56 m C．t＝16 s 时两车相遇 D．两车相遇时，甲车的速度为 8 m/s
高一物理必修一 第二章匀变速直线运动与汽车行驶安全
匀变速直线运动与汽车行驶安全【例1】一列火车进站前先关闭气阀，让车减速滑行．滑行了300m时速度减为关闭气阀时的一半，此后又继续滑行了20s停在车站．设火车在滑行过程中加速度始终维持不变，试求：（1）从火车关闭气阀到停止滑行时，滑行的总位移；（2）火车滑行的加速度；（3）火车关闭气阀时的速度．【例2】一小汽车从静止开始以3m/s2的加速度行驶，恰有一自行车以6m/s的速度从车边匀速驶过，求：（1）汽车从开始启动后在追上自行车之前经多少时间后两者相距最远？此时距离是多少？（2）什么时候追上自行车，此时汽车的速度是多少？【例3】甲汽车以72 km/h的速度在平直公路上运动，因前方有乙车在同车道同方向匀速行驶，立即刹车，作匀减速运动，加速度大小为2 m/s2，求：⑴甲车刹车后通过64 m位移需多长的时间？⑵甲车刹车后经20 s的位移多大？⑶若前方乙车的速度为10 m/s，甲驾驶员刹车时，二车的距离为40 m，问两车是否会相撞？⑷若甲车驾驶员的反应时间为0.5 s，则两车是否会相撞？【课堂训练】1、飞机起飞时相对静止空气的速度为60m/s，航空母舰以20m/s的速度向东航行，停在航空母舰上的飞机也向东起飞，飞机的加速度为4m/s2．则飞机起飞时间为多少？跑道至少要多长？2、汽车以10 m/s的速度在平直公路上匀速行驶，刹车后经2 s速度变为6 m/s，求：(1)刹车后2 s内前进的距离及刹车过程中的加速度大小；(2)刹车后前进9 m所用的时间；(3)刹车后8 s内前进的距离．3、汽车以10m/s的速度前进时，突然发现前方30m远处一辆自行车正以4m/s的速度同向匀速前进，汽车随即刹车，为保证汽车不碰到自行车，试求汽车刹车的最小加速度．4、一辆汽车由静止出发，要在200 s时间内追上前面1500m处正在以10m/s的速度同向匀速行驶的自行车，已知这辆车的最大速度为20m/s，那么汽车匀加速行驶的加速度至少应是多少?5、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)客车追上货车时离路口多远？(2)在客车追上货车前，两车的最大距离是多少？6、一辆机动三轮车肇事后，以6m/s的速度沿笔直的公路逃逸，交通警察接到指令时，该三轮车恰好从他身边驶过，交警立即驾驶摩托车以3m/s2的加速度开始追赶，问：警察多久才能追上三轮车？追上时摩托车的位移？什么时候两者的距离最远？(4s;24m;6m)7、汽车正以10m/s的速度在平直公路上前进，突然发现正前方有一辆自行车以4m/s的速度做同方向的匀速直线运动，汽车立即关闭油门做加速度大小为6m/s2的匀减速运动，汽车恰好不碰上自行车、求关闭油门时汽车离自行车多远？(7m)8、为了安全，在公路上行驶的汽车之间应保持必要的距离，已知某高速公路的最高限速v=l20 km/h．假设前方车辆突然停止，后车司机从发现这一情况，经操纵刹车到汽车开始减速所经历的时间(即反应时间)t=0.50s，刹车时产生的加速度为4 m/s2，求高速公路上汽车间的距离s至少应为多少?9、甲乙两辆汽车相距95m，乙车在前，甲车在后，甲乙两车同向运动。
高一物理专题训练 匀变速直线运动与汽车行驶安全
高一物理专题训练匀变速直线运动与汽车行驶安全（一）汽车行驶安全问题1、反应距离在汽车行驶安全知识中，反应时间是指信息传达至驾驶员后到驾驶员根据信息作出有效反应动作的时间间隔，反应距离决定于反应时间和车的行驶速度。
反应距离＝车速×反应时间．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运动，其刹车距离的大小取决于车的初速度和路面的粗糙程度。
3、安全距离安全距离即停车距离，包含反应距离和刹车距离两部分。
例1、驾驶手册规定具有良好刹车性能的汽车以80 km/h的速率行驶时，可以在56 m的距离内被刹住，在以48 km/h的速度行驶时，可以在24 m的距离内被刹住．假设对这两种速率，驾驶员的反应时间相同(在反应时间内驾驶员来不及使用刹车，车速不变)，刹车产生的加速度也相同，则驾驶员的反应时间约为多少？例2、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．请分析一下，造成“追尾”事故的原因有哪些？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(从意识到应该停车到操作刹车的时间)为0.6～0.7 s。
请分析一下，应该如何计算行驶时的安全车距？例4、在平直公路上，一辆自行车与同方向行驶的汽车同时经过某点，它们的位移随时间的变化关系是自行车：s1＝6t，汽车：s2＝10t－14t2，由此可知：(1)经过______时间，自行车追上汽车．(2)自行车追上汽车时，汽车的速度为______．(3)自行车追上汽车的过程中，两者间的最大距离为______。
课堂训练题：1、一辆汽车在某路面紧急刹车时，加速度的大小是6 m/s2，如果必须在2 s内停下来，汽车的行驶速度不能超过多少？如果汽车以该速度行驶，必须在1.5 s内停下来，汽车刹车匀减速运动加速度至少多大？2、若汽车以12 m/s的速度在平直公路上匀速行驶，由于前方出现意外情况，驾驶员紧急刹车，刹车的加速度大小是4 m/s2，求刹车后2 s时的速度大小．3、以10 m/s的速度匀速行驶的汽车，刹车后做匀减速直线运动，若汽车刹车后第2 s内的位移为6.25 m(刹车时间超过2 s)，则刹车后6 s内汽车的位移是多大？4、甲、乙两车从同一地点同向行驶，但是甲车做匀速直线运动，其速度为v =20米/秒，乙车在甲车行驶至距离出发地200米处时开始以初速度为零、加速度为2/2s m a 追甲。
高一物理匀变速直线运动与汽车行驶试题
高一物理匀变速直线运动与汽车行驶试题1. .一摩托车用30 m/s速度追赶在它前面100 m处的一辆汽车，若追了300 m才追上，求汽车的速度多大？【答案】20 m/s【解析】由初末状态的位置关系可以分析出两车所走的位移之差为100 m,这样就可以列出位移方程来求解了.由题意可知s1=s2+100，又s1=v1t,s2=v2t.由以上三式可解得v2="20" m/s.思路分析：由初末状态的位置关系可以分析出两车所走的位移之差为100 m,，列出等式，然后根据运动学规律解题试题点评：此题主要考查行程问题中的追及问题，抓住题目中不变的数量就可以解决问题．2.小汽车进行刹车试验，速度从8 m/s均匀减小到零，共用1 s，按规定速度8 m/s的小汽车刹车后，滑行距离不得超过3 m，问上述汽车的刹车装置是否符合要求？为什么？【答案】不符合要求，因为滑行距离大于3 m.【解析】在一定的时间内，由匀变速运动公式可计算出小汽车的加速度和位移，再与标准距离相比就可以知道是否符合要求.由公式：s=·t=="4×1=4" m＞3 m,所以不符合要求思路分析：在一定的时间内，由匀变速运动公式可计算出小汽车的加速度和位移，再与标准距离相比就可以知道是否符合要求.试题点评：根据匀变速直线运动的相关公式解题3.两辆完全相同的汽车，沿水平直路一前一后匀速行驶，速度均为v，若前车突然以恒定的加速度刹车，在它刚停住时，后车以前车刹车时的加速度开始刹车，已知前车在刹车过程中所行驶的路程为s，若要保证两辆车上述情况中不相撞，则两车在匀速行驶时保持的车距至少应为（）A．s B．2s C．3s D．4s【答案】B【解析】解法一：对前车： vt =0=v+at→t=①v t 2-v2=2as→a=②对后车：l=vt ③由①②代入③得l=2s，选项B正确.解法二：作前、后车的vt图象，如图所示，在前车刹车过程中后车仍以v向前做匀速直线运动，在前车刹车时间t内，后车走的路程用矩形面积表示，从图中明显看出l=2s.有的同学选C，认为是3s.错在没有弄清题目要求的两车在匀速运动时应保持的最小距离并非后车的总位移.思路分析：本题是从实际生活中简化了的交通安全问题.题意两车v相同，刹车过程中加速度相同，可知刹车距离和刹车时间是相同的.作物理情景示意图如下，前车（黑点）从A处开始刹车到C 处停下，前车刹车时后车（白点）在B处，与A相距l，经过刹车时间t后车达到A处并开始刹车，经过距离s也停在C 处,满足题意不相撞的临界条件.试题点评：本题是物体做匀减速、匀速及匀加速相综合的应用，不论是什么运动，它们的运动时间是相同的，所以有的根据速度相同来求出位移，有的根据位移关系来确定速度大小．4.汽车紧急刹车时，加速度大小为6 m/s2，为使车必须在2 s内停下来，汽车行驶的最大允许速度是多少？【答案】12 m/s【解析】刹车的结果使车速度变为0，整个过程车做匀减速运动，a只能取负值.依据题意知，vt="0,t=2" s,a="-6" m/s2由vt =v+at得v 0=vt-at="0-(-6)×2" m/s="12" m/s.思路分析：根据加速度的定义式可以直接求解，注意单位要统一．试题点评：本题比较简单考查了运动学公式的直接应用，注意公式中各物理量的含义，正确、熟练应用公式．5.一辆轿车违章超车，以108 km/h的速度驶入左侧逆行道时，猛然发现正前方80 m处一辆卡车正以72 km/h的速度迎面驶来，两车司机同时刹车，刹车加速度大小都是10 m/s2，两司机的反应时间(即司机发现险情到实施刹车所经历的时间)都是Δｔ．试问Δｔ是何数值，才能保证两车不相撞?【答案】Δt＜0.3 s【解析】设轿车行驶的速度为v1，卡车行驶的速度为v2，则v1＝108 km/h＝30 m/s，v2＝72 km/h="20" m/s在反应时间Δt内两车分别还在做匀速运动，它们行驶的距离分别为s1、s2，则s 1＝v1Δt①s 2＝v2Δt②轿车、卡车刹车所通过的距离分别为s3、s4则s3=="45" m ③s4=="20" m ④为保证两车不相撞，必须有s1＋s2＋s3＋s4＜80 m ⑤将①②③④代入⑤解得Δt＜0.3 s.思路分析：两司机在反应时间内都做匀速直线运动，然后做匀减速直线运动，抓住两车的位移之和小于80m，求出△t最小值．试题点评：解决本题的关键知道在反应时间内两车做匀速直线运动，刹车后做匀减速直线运动．两车的位移之和要小于80m．6.汽车正以某一速度行驶，突然发现一辆电车停在前面4.5 m处，立即刹车，经1.5 s停下，恰没碰到电车，求刹车前的速度和刹车后的加速度.【答案】6 m/s 4 m/s2【解析】题中所说恰没碰到电车，就是给出经1.5 s减速运动的位移为4.5 m.知道时间和位移以及末速度（减为零）,可以通过匀变速直线运动公式求解其他两个量，即运动的初速度和加速度.可将此匀减速运动看成反向的匀加速运动，有：s=×1.52得a="4" m/s2；又由公式v=at得速度v="4×1.5" m/s="6" m/s.思路分析：发现一辆电车停在前面4.5 m处，立即刹车，经1.5 s停下，恰没碰到电车，求刹车前的速度和刹车后的加速度，通过匀变速直线运动公式求解其他两个量，即运动的初速度和加速度试题点评：本题考查了匀变速直线运动的规律，7. A、B两列火车在同一轨道上同向行驶.A车在前，速度vA ="10" m/s，B车在后，速度vB="30"m/s ，因大雾，能见度低，B 车司机在距A 车仅512 m 时，才发现前方的A 车.这时B 车司机立即刹车，但要经过1 800 m 才能停止.问：A 车若仍按原速前进，两车是否会相撞？【答案】两车会相撞【解析】首先从题中所给出的1 800 m 求出B 车刹车的加速度，比较当B 车的速度减小为10 m/s 时它们行进的距离，若此时B 车的位移与A 车距离之差大于512 m,说明两车会相撞，反之，则不会相撞.由位移速度关系公式得：="0.25" m/s 2当B 车速度减到10 m/s 时（即A 车速度大小）所用时间为：此时B 车的位移：s b =v b t-=(30×80-×0.25×802) m="1" 600 mA 车的位移：s A =v A t="10×80" m="800" m比较：1 600 m ＞800 m+512 m="1" 312 m所以，A 车若仍按原速前进，两车会相撞.思路分析：A 、B 两列火车在同轨道上同向行驶，A 车在前做匀速运动，而B 车在距A 车500m 时才发现前方有A 车，这时B 车立即刹车，做匀减速运动．A 车若按原速度前进，则做匀减速直线运动，由公式算出刹车的加速度大小，及停止时间．从而可求出它们相遇的时间，最终可求出B 车再开多少米就相撞了．试题点评：本题是物体做匀减速、匀速及匀加速相综合的应用，不论是什么运动，它们的运动时间是相同的，所以有的根据速度相同来求出位移，有的根据位移关系来确定速度大小．8. 《驾驶员守则》安全距离图中:具有良好刹车性能的汽车以80 km/h 的速率行驶时,可以在60 m 的距离内被刹住;在以40 km/h 的速率行驶时,可以在20 m 内的距离内被刹住.假设对于这两种速率,驾驶员所允许的反应时间与刹车的加速度都相同,则允许驾驶员的反应时间约为多少?【答案】允许驾驶员的反应时间约为0.9 s【解析】设驾驶员的反应时间与刹车的加速度分别为t 和a.则由:s=s 1+s 2=vt+有:60 m=［×t+×()2］ m 20 m=［×t+×()2］ m由以上两式可得:t="0.9" s.思路分析：本题刹车距离包括反应时间内的匀速直线运动与刹车后匀减速直线运动两段距离之和，故可设反应时间为t ，刹车的加速度大小为a ，由题意列方程组可解得．试题点评：本题易把整个刹车过程看作匀减速直线运动而错答．9. 一辆摩托车能达到的最大速度为v m ＝30 m/s ，要想在3 min 内由静止起沿一条平直公路追上在前面s 0＝1 000 m 处、正以v ＝20 m/s 的速度匀速行驶的汽车，则摩托车至少以多大的加速度启动？（假设摩托车开始匀加速启动）以下是甲、乙两位同学的求解方法.甲同学的解法是：设摩托车恰好在3 min 时追上汽车，则＝vt ＋s 0，代入数据得：a ＝0.28m/s 2．乙同学的解法是：设摩托车追上汽车时，摩托车的速度恰好是30 m/s ，则v m 2＝2as ＝2a （vt ＋s 0）,代入数据得：a ＝0.1 m/s 2．你认为他们的解法正确吗？若都是错误的，请给出正确的解法.【答案】都不对 0.562 5 m/s 2【解析】他们的解法都不对.设摩托车的加速时间为t ，且正好用时t 0＝3 min 追上汽车，则有：+v m (t 0-t)=vt 0+s 0得 s,所以摩托车的最小加速度大小为0.562 5 m/s 2.思路分析：在本题中，摩托车包含两个过程，即匀加速直线运动过程与匀速过程，汽车只做匀速直线运动，摩托车的位移等于汽车的位移加上1000m ，则可由位移关系列出方程，从而解得加速度．试题点评：此题有的同学易把摩托车的运动过程简单的理解为只做匀加速直线运动，从而导致出现错误．10.甲、乙两质点同时开始在彼此平行且靠近的两水平轨道上同向运动，甲在前，乙在后，相距做匀速运动.关于两质点在相遇s，甲初速度为零，加速度为a，做匀加速直线运动；乙以速度v前的运动,某同学作如下分析：设两质点相遇前，它们之间的距离为Δs，则Δs=+s-vt当时，两质点间距离Δs有最小值，也就是两质点速度相等时，两质点之间距离最近.你觉得他的分析是否正确？如果认为是正确的，请求出它们的最小距离；如果认为是不正确的，请说明理由并作出正确分析.【答案】不正确；【解析】当时，甲、乙之间的距离始终在减小，直至相遇（最小距离Δs＝0），不会出现Δs最小的情况.＜2as，即时，甲与乙不可能相遇，在时，两质点距离会出现先变小后变大的情当v＝s-况，当时，两质点之间的距离最近：Δsmin思路分析：两质点速度相等时，两质点之间距离最近，此个分析需要成立，得有个前提条件——在甲加速到和乙速度相同时，乙还没有追上甲；若乙在此之前已追上甲，则在甲乙速度相等之前，两质点已经相遇。
2024-2025学年高一物理必修第一册(粤教版)教学课件2.5匀变速直线运动与汽车行驶安全
根据
vt2 v02 2as 得：
vt2 v02
0 30 2
m 60m
汽车由刹车到停车的所经过的位移为： s
2a
2 (7.5)
因为前方距离有80m，汽车经过60m就停下来，所以不会出现安全问题。
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第二章 匀变速直线运动
想一想
上题中，汽车刹车后经4s停下来，试问驾驶员发
现事故到汽车停下来是否也是4s？
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第二章 匀变速直线运动
影响行车安全的因素：
①反应时间t反——从发现情况到采取相应行动经过的时间
②反应距离（ s1=v0t反）——在反应时间内汽车保持原驾驶速度（相当
于匀速）行驶所通过的距离
V02
S
③刹车距离（ 2
2a ）——制动刹车后开始做匀减速直线运动到
匀速行驶。从发现紧急情况到汽车停下，行驶距离为L=39m。减速过程中汽车位
移S=25m，此过程可以视为匀变速直线运动。求：
（1）减速过程中汽车加速度的大小和所用时间。
（2）饮酒使志愿者的反应时间延长了多少？
反应过程
s1
刹车过程
s2
解：（1）汽车初速度 v0 72km / h 20m / s ，末速度
t，则 L v0 t ' s ，
解得： t ' 0.7 s
'
所以反应时间延长值 t t t 0 (0.7 0.5) s 0.2s
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第二章 匀变速直线运动
【讨论与交流】
若例题2中的驾驶员是酒后驾驶，是否会出现安全问题？
'
t
0 .7 s
高一物理匀变速直线运动知识点总结
高一物理匀变速直线运动知识点总结一、匀变速直线运动概述匀变速直线运动是指物体在直线上做匀速运动和变速运动的组合。
匀变速直线运动的特点是速度的大小和方向都在不断变化，但变化的方式是规律的，可以通过数学模型进行描述和分析。
二、匀变速直线运动的描述1. 位置-时间图匀变速直线运动的位置-时间图是一条曲线，用来描述物体在不同时间点的位置。
曲线的斜率代表物体的速度，斜率越大表示速度越大。
2. 速度-时间图匀变速直线运动的速度-时间图是一条直线，用来描述物体在不同时间点的速度。
直线的斜率代表物体的加速度，斜率越大表示加速度越大。
3. 加速度匀变速直线运动的加速度是指速度的变化率。
加速度可以是正值、负值或零，分别表示物体在增速、减速或匀速运动。
三、匀变速直线运动的基本公式1. 位移公式匀变速直线运动的位移公式为：△x = v0t + 1/2at²其中，△x表示位移，v0表示初始速度，t表示时间，a表示加速度。
2. 速度公式匀变速直线运动的速度公式为：v = v0 + at其中，v表示速度，v0表示初始速度，t表示时间，a表示加速度。
3. 时间公式匀变速直线运动的时间公式为：t = (v - v0) / a其中，v表示速度，v0表示初始速度，t表示时间，a表示加速度。
四、匀变速直线运动的相关概念和定理1. 位移、速度和加速度的关系匀变速直线运动中，位移与速度和加速度之间存在一定的关系。
当加速度为常数时，位移与速度呈线性关系，位移与加速度呈二次函数关系。
2. 平均速度和瞬时速度匀变速直线运动中，平均速度是指在一段时间内物体行驶的平均速度，用来描述物体的整体运动情况。
瞬时速度是指物体在某一时刻的瞬时速度，用来描述物体的瞬时运动情况。
3. 速度的变化率和加速度匀变速直线运动中，速度的变化率就是加速度。
加速度的正负值表示速度增加或减少的方向，绝对值表示速度变化的快慢。
4. 运动图像的分析通过分析匀变速直线运动的位置-时间图和速度-时间图，可以得到物体的运动情况。
第2章 第5节 匀变速直线运动与汽车安全行驶
第五节匀变速直线运动与汽车安全行驶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．使学生意识到酒后驾车、疲劳驾驶的危害，提高学生的安全行车意识．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．()(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/s 2(不超载时则为5 m/s 2)．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：s 1＝0－v 202a 1解s 1＝45 m ． (2)不超载时：s 2＝0－v 202a 2＝22.5 m ． 考点1 汽车行驶安全问题1．反应距离s 1＝车速v 0×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s 2＝v 202a，大小取决于初速度v 0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】 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/s 2，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．刹车痕迹长度即为刹车距离，由v 2t－v 20＝2as得汽车刹车前的速度v0＝v 2t－2as＝0－2×(－5)×14.4 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．[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v 2t－v 20＝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．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()速度/(m·s－1)思考距离/m制动距离/m1012201518X20Y 802530125A．X＝40，Y＝24B．X＝45，Y＝24C．X＝60，Y＝22 D．X＝40，Y＝21B[思考距离，汽车做匀速运动，由x＝v t知思考时间t＝xv＝1.2 s，所以Y＝v3t＝20×1.2 m＝24 m．制动距离是汽车做匀减速运动的位移，由v2＝2ax知a＝v22x ＝10040m/s2＝2.5m/s2，由v 22＝2aX，得X＝v 222a＝1522×2.5m＝45 m．]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：s 2＝s 0＋s 1，其中s 0为开始追赶时两物体之间的距离，s 1表示前面被追赶物体的位移，s 2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v 1＝v 2．2．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v A ＝10 m/s ，B 车在后，其速度为v B ＝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．[解析] 由题意可知，两车不相撞的速度临界条件是B 车减速到与A 车的速度相等时未相撞．a B ＝v 2B 2s＝0.25 m/s 2 B 车减速至v A ＝10 m/s 的时间t ＝80 s在这段时间内A 车的位移为s A ＝v A t ＝800 m这段时间内B 车的位移为s B ＝v B t －a B t 22＝1 600 m 两车的位移关系s B＝1 600 m>s A＋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()A．a≥v 21－v 222s B．a≥v 212sC．a≥v 222s D．a≥(v1－v2)22s[答案] D3．摩托车先由静止开始以2516m/s2的加速度做匀加速直线运动，之后以最大行驶速度25 m/s 做匀速直线运动，追赶前方以15 m/s的速度同向匀速行驶的卡车．已知摩托车开始运动时与卡车的距离为1 000 m，则：(1)追上卡车前两车相隔的最大距离是多少？(2)摩托车经过多少时间才能追上卡车？[解析](1)由题意作出两车的v-t图像如图所示，摩托车做匀加速运动的最长时间t1＝v ma＝16 s．位移s1＝v 2m2a＝200 m<s0＝1 000 m所以摩托车在达到最大速度之前没有追上卡车，则追上卡车前两车速度相等时，间距最大．设从开始经过t2时间速度相等，最大间距为s m，于是有at2＝v所以t2＝va＝9.6 s最大间距s m＝s0＋v·t2－12at 22＝1 000 m＋15×9.6 m－12×2516×9.62 m＝1 072m．(2)设从开始经过t时间摩托车追上卡车，则有s1＋v m(t－t1)＝s0＋v·t解得t＝120 s．[答案](1)1 072 m(2)120 s1．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/hA[该车辆的末速度为零，由v2－v 20＝－2ax，可计算出初速度v0＝2ax＝2×15×30 m/s＝30 m/s＝108 km/h，该车超速，选项A正确．] 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]AC4．(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？(2)在客车追上货车前，两车的最大距离是多少？[解析] (1)客车追上货车的过程中，两车所用时间相等，位移也相等，即v 2t 1＝12at 21，代入数据解得t 1＝10 s ，x ＝12at 21＝12×2×102 m ＝100 m ． (2)两车距离最远时，两车应具有相等的速度，即v 2＝at 2，代入数据解得t 2＝5 s ．Δx ＝v 2t 2－12at 22＝10×5 m －12×2×52 m ＝25 m ． [答案] (1)10 s 100 m (2)25 m回归本节知识，自我完成以下问题：1．刹车时，汽车司机在反应时间内做什么运动？提示：匀速直线运动．2．刹车距离和停车距离有什么不同？提示：停车距离＝刹车距离＋反应距离．3．分析追及相遇类问题时，主要哪三个问题？提示：时间关系，位移关系和速度关系．。
高一物理 匀变速直线运动与汽车行驶安全
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【经典练习】
1． 一辆轿车违章超车， 以 108km/h 的速度驶入左侧逆行道时， 猛然发现正前方 80m 处一辆卡车正以 72km/h 的速度迎面驶来，两车司机同时刹车，刹车加速度大小都是 10m/s2，两司机的反应时间都是△t．试求△t 是何数值，才能保证两车不相撞．
例 2 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（称为反应 距离 ） ；而从采取制动动作到车完全停止的时间 ．． ．． 里，汽车又要通过一段距离（称为制动距离 ） ．下表给出了汽车在不同速度下的思考距离和制动距离等部 ．．．． 分数据．请分析这些数据，完成表格． 速度（km/h） 45 75 90 105 21 75 96 反应距离（m） 9 15 制动距离(m) 14 38 停车距离（m） 23
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例 3 在一个大雾弥漫的早上，一辆汽车在平直的单行道上以 v1=108km/h 的速度行驶，突然驾驶员发 现在前方 s0=20m 处有一辆货车正以 v2=72km/h 的速度沿相同的方向行驶．于是驾驶员马上采取刹车，已 知驾驶员的反应时间为 1S，汽车刹车时的加速度恒为 5m/s2．请分析一下这会发生撞车事故吗？
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第十三讲
【知识要点】
匀变速直线运动与汽车行驶安全
姓名 班号
每年汽车非安全驾驶引发的事故呈上升趋势，死亡人数也在不断增加，成为威胁生命的一大杀手．
我们现在的任务---明确和汽车安全行驶相关的因素，主动采取措施，避免交通事故． 【案例】综艺大王吴宗宪驾车行驶在高速公路上，其速度为 108km/h，发现前方 80m 处发生了交通事故， 马上紧急刹车，汽车以恒定的加速度经过 4s 才停下来，问汽车是否会有安全问题？
高中物理最新课件-高一物理匀变速直线运动与汽车行驶
【规律方法】 刹车问题的求解技巧
(1)刹车过程可看作反方向、初速度v0=0的匀加速直线运动.
(2)刹车过程中若题目相关的物理量无时间，可选用 vt2-v02=2as，若题目相关的物理量无加速度.可选用 s=vt.
1.若两物体的运动轨迹有交点，能否认为两物体相遇了？
两物体相遇的条件是什么？ 提示：两物体的轨迹有交点并不能认为两物体一定相遇， 因为两物体很可能先后经过同一位臵而不是同时到达同一 位臵，两物体相遇的条件是同一时刻到达同一位臵 .
×4 m/s2×(1 s)2=8 m-2 m=6 m，所以C不正确，D正确.
1.什么是反应距离?反应距离的大小与什么因素有关? 提示：(1)反应距离是指在反应时间内汽车行驶的距离； (2)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.
2.什么是刹车距离?刹车距离取决于什么因素?
提示：(1)刹车距离是指从制动刹车开始汽车减速行驶到停 止所走过的距离；
示意图.(3)灵活选用公式，匀变速直线运动的公式多，推
论多、解题时要灵活选择，同时要注意公式中 v0、vt、a、s 都是矢量，通常以v0方向为正方向，其余矢量用正、负号 表示.(4)借助v-t、s-t图象分析物体的运动情况.
典例2
驾驶手册规定具有良好刹车性能的汽车在以
80 km/h的速率行驶时，可以在56 m的距离内刹住；在以
(2)刹车距离取决于路面情况和汽车的速度 .
3.什么是停车距离?停车距离与安全距离存在什么关系?
提示：(1)停车距离为反应距离与刹车距离二者之和；
(2)安全距离应大于停车距离.
4.行车安全问题中反应时间内车辆做什么运动?位移公式是
什么?
提示：(1)反应时间内,车辆做匀速直线运动. (2)位移公式是s=v0t.
2022高一物理学案 2.4 匀变速直线运动与汽车行驶安全 4（粤教版必修1）
Evaluation Only. Created with Aspose.Words. Copyright 2003-2016 Aspose Pty Ltd.§2.4 匀变速直线运动与汽车行驶安全【学习目标】1、知识与技能掌握匀变速直线运动的几个基本公式。
2、过程与方法通过解决实际问题，运用物理规律对实际生活中的现象进行合理分析、解决问题和实际分析结果的能力。
3、情感态度与价值观1） 通过汽车行驶安全与物理学规律关系的探讨，理解物理与社会的关系。
2） 通过活动获得成功的快乐，培养参与物理学习的兴趣，提高学习的自信心 【学习重点】掌握匀变速直线运动规律，并加以应用 【知识要点】1、匀变速直线运动的规律v t =v 0+at s=v 0t+21at 2 υt 2-υ02=2as2、规律的应用：汽车行驶安全反应时间：人从发现情况到采取相应行动经过的时间叫反应时间t 反 反应距离：在反应时间内汽车保持原驾驶速度行驶所通过的距离S 1=v 0t 反刹车距离：制动刹车后开始做匀减速直线运动到汽车完全停止运动所通过的距离 停车距离：从驾驶员发现情况到汽车完全停下来的素所通过的距离.即 S 停=s 1+s 2 安全距离：应该大于一定情况下的停车距离.即s 安>s 停 【典型例题】【例1】高速公路给人们出行带来了方便，但是因为在高速公路上行驶的车辆速度大，雾天往往出现十几辆车追尾连续相撞的事故，因此大雾天要关闭高速公路．如果汽车在高速公路上正常行驶的速度为120km/h ，汽车刹车产生的最大加速度为8m/s 2．某天有薄雾，能见度约为40m ，为安全行驶，避免追尾连续相撞，汽车行驶速度应作何限制？（设司机反应时间为0.6s ）思路：可以要求车在40m 的位移内速度减为零，或者要求在速度减为零的时间内前进的位移不超过40m ．反应时间内车仍是匀速行驶的．解析：正常行驶速率：v 0＝120km/h ＝6.3120m/s ＝33.3m/s 设限制时速为v '，则：0.6v '＋a v 202'－≤40（a ＝－8m/s 2）解得：v '≤21m/s ＝75.6km/h ．【例2】一辆轿车违章超车，以108km/h 的速度驶入左侧逆行道时，猛然 发现前方80m 处一辆卡车正以72km/h 的速度迎面驶来，两车司机同时刹车，刹车加速度大小都是10m/s 2，两司机的反应时间（即司机发现险情到实施刹车所经历的时间）都是△t ．试问△t 是何数值，才能保证两车不相撞？ 思路：两车减速到零时，走过的路程之和不应超过80m ．解析：假设反应时间为△t 时两车恰不相撞，两车的初速度分别为v 1、v 2． 即v 1＝108km/h ＝30m/s ；v 2＝72km/h ＝20m/s由v t 2－v 02＝2as 得：（v 1＋v 2）×△t ＋a v 221＋a v 222＝s代入数值得：（30＋20）△t ＋102302⨯＋102202⨯＝80解得△t ＝0.3s ．所以要求反应时间应小于0.3s ．【规律总结】利用匀变速直线运动规律处理实际问题实际就是对公式的变形应用．在处理司机刹车问题时，注意反应，时间．汽车的运动实际是先经过一段匀速直线运动，后做匀减速直线运动． 在处理追赶和相遇问题时，注意抓住运动的位移关系、速度关系（速度相等时，间距最大或最小）及时间关系（同时出发，时间相同；先后出发，存在时间差）． 【当堂反馈】1.在研究下述运动时，能把物体看作质点的是 [ ] A.研究地球的自转效应 B.研究乒乓球的旋转效应C.研究火车从南京到上海运行需要的时间D.研究一列火车通过长江大桥所需的时间 2.下列说法正确的是 [ ]A.运动物体在某一时刻的速度可能很大而加速度可能为零B.运动物体在某一时刻的速度可能为零而加速度可能不为零C.在初速度为正、加速度为负的匀变速直线运动中，速度不可能增大D.在初速度为正、加速度为正的匀变速直线运动中，当加速度减小时，它的速度也减小 3.沿一条直线运动的物体，当物体的加速度逐渐减小时，下列说法正确的是 [ ] A.物体运动的速度一定增大 B.物体运动的速度一定减小C.物体运动速度的变化量一定减小D.物体运动的路程一定增大4.图1表示甲、乙两个作直线运动的物体相对于同一个坐标原点的s -t 图象，下列说法中正确的是 [ ]tv o t v s a v s o ⨯+===220222或A.甲、乙都作匀变速直线运动B.甲、乙运动的出发点相距s1C.乙比甲早出发t1时间D.乙运动的速率大于甲运动的速率5.对于自由落体运动，下列说法正确的是[]A.在1s内、2s内、3s内……的位移之比是1∶3∶5∶…B.在1s末、2s末、3s末的速度之比是1∶3∶ 5C.在第1s内、第2s内、第3s内的平均速度之比是1∶3∶5D.在相邻两个1s内的位移之差都是9.8m6.物体作匀加速直线运动，已知第1s末的速度是6m/s，第2s末的速度是8m/s，则下面结论正确的是[]A.物体的初速度是3m/sB.物体的加速度是2m/s2C.任何1s内的速度变化都是2m/sD.第1s内的平均速度是6m/s7.如图2所示的v-t图象中，表示物体作匀减速运动的是[]8.某作匀加速直线运动的物体，设它运动全程的平均速度是v1，运动到中间时刻的速度是v2，经过全程一半位置时的速度是v3，则下列关系中正确的是[]A.v1＞v2＞v3B.v1＜v2=v3C.v1=v2＜v3D.v1＞v2=v39.物体沿一条直线作加速运动，从开始计时起，第1s内的位移是1m，第2s内的位移是2m，第3s内的位移是3m，第4s内的位移是4m，由此可知[]A.此物体一定作匀加速直线运动B.此物体的初速度是零C.此物体的加速度是1m/s2D.此物体在前4s内的平均速度是2.5m/s10.某物体作匀加速直线运动，先后通过A、B两点，经A点时速度是v A，经B点时速度是v B，则下列说法正确的是[]D.通过AB段的中点时的瞬时速度等于AB段的位移和所用时间的比值11.几个作匀变速直线运动的物体，在相同时间内位移最大的是[]A.加速度最大的物体B.初速度最大的物体C.末速度最大的物体D.平均速度最大的物体12.图3是甲乙两物体从同一地点沿同一方向运动的速度图线，其中t2=2t1，则[]A.在t1时刻乙物体在前，甲物体在后B.甲的加速度比乙大C.在t1时刻甲乙两物体相遇D.在t2时刻甲乙两物体相遇【参考答案】1.C2.AB3.D4.BD5.CD6.BC7.B8.C9.D10.AB 11.D 12.AD【达标训练】1.伽利略对自由落体的研究，开创了研究自然规律的科学方法，这就是（）A．对自然现象进行总结归纳的方法B．用科学实验进行探究的方法C．对自然现象进行总结归纳，并用实验进行验证的方法D．抽象思维、数学推导和科学实验相结合的方法2.一辆农用“小四轮”漏油，假如每隔l s漏下一滴，车在平直公路上行驶，一位同学根据漏在路面上的油滴分布，分析“小四轮”的运动情况（已知车的运动方向）。
高一物理匀变速直线运动与汽车行驶安全
答案
5s
课时作业
1．一辆汽车沿平直路面以15 m/s的速度行驶，紧急刹车 时，做匀减速运动，加速度大小为5 m/s2，求： (1)汽车刹车5 s时的速度； (2)从开始刹车到停止，汽车滑行的距离． 解析 汽车刹车后做匀减速运动,初速度v0＝15 m/s， 加速度与初速度方向相反，a＝－5 m/s2，减速停止的 时间为t. vt－v0 0－15 (1)滑行停止的时间t＝ a ＝ s＝3 s；汽车刹 －5 车3 s时已经停止了，所以5 s时汽车的速度为零． 1 2 1 (2)汽车滑行的距离s＝v0t＋2at ＝15×3＋2×(－5)× 32 m＝22.5 m. 答案 (1)0 (2)22.5 m
思路点拨 在反应时间内，汽车的运动可以认为是匀 速直线运动．根据题意建立物理模型，充分提取有用 信息，以临界数据为计算依据，再根据运动学的有关 规律解决问题．
解析 反应距离s1＝v0t＝20×0.7 m＝14 m v0 2 202 刹车距离s2＝ ＝ m＝20 m 2a 2×10 停车距离s＝s1＋s2＝(14＋20) m＝34 m
思路点拨 刹车问题首先求出速度减为零所需要的 时间．
解析 由题意知，v0＝20 m/s，a＝－4 m/s2，刹车到最后 速度为零时所用时间为t0. 0－v0 0－20 由速度公式vt＝v0＋at0得t0＝ a ＝ s＝ 5 s －4 (1)t1＝3 s<t0,3 s末汽车的速度为 vt＝v0＋at1＝20 m/s－4× 3 m/s＝8 m/s. (2)设刹车后汽车前进32 m所用时间为t，由位移公式 1 2 1 s＝v0t＋ at ，则32＝20t－ ×4t2 2 2 解得t＝2 s，t′＝8 s(不合理，舍去)．
二、匀变速直线运动规律在安全行车中的应用 典例2 一辆汽车以20 m/s的速度在平直公路上做匀速 直线运动，由于在正前方出现了险情，司机采取紧 急刹车，加速度的大小是4 m/s2，求： (1)汽车经过3 s后速度的大小； (2)汽车刹车后前进32 m所用的时间； (3)刹车后10 s内汽车前进的距离．
高中物理汽车安全行驶教案
高中物理汽车安全行驶教案
教学目标：
1. 了解汽车安全行驶的重要性
2. 掌握汽车行驶过程中的安全知识
3. 提高学生对交通安全的意识
4. 培养学生良好的驾驶习惯
教学内容：汽车安全行驶知识
教学步骤：
一、导入（5分钟）
1. 引入话题，让学生思考什么是汽车安全行驶的重要性
2. 播放相关视频或图片，引起学生对交通安全的重视
二、讲解（15分钟）
1. 简要介绍汽车安全行驶的基本知识，包括观察道路情况、遵守交通规则、保持车辆良好状态等
2. 讲解汽车行驶中的常见危险因素，如酒驾、超速、疲劳驾驶等
三、案例分析（15分钟）
1. 分组讨论一些交通事故案例，分析造成事故的原因和如何避免
2. 提醒学生在日常生活中要注意交通安全，保障自己和他人的安全
四、小结（5分钟）
1. 回顾今天学习的内容，强调汽车安全行驶的重要性
2. 鼓励学生养成良好的交通规则意识和驾驶习惯
五、课外作业（5分钟）
1. 要求学生整理一份汽车安全行驶的注意事项，并向家人分享
2. 鼓励学生观察身边的交通情况，积极提出改进建议
教学反思：
通过本节课的教学，学生能够了解汽车安全行驶的重要性，掌握相关知识，并提高交通安全意识。
同时，培养学生良好的驾驶习惯，让他们在日后的生活中更加注重交通安全，避免发生交通事故。
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2.4 匀变速直线运动与汽车行驶安全
一、设计思想
本节是必修1第二章的最后一节，应该充分体现出对第三节匀变速直线运动的应用价值。
这一节理应成为第三节的例题和习题，新教材将其列为独立的一章，匠心在于学习匀变速直线运动应用的同时，突出《汽车行驶安全》，对学生进行机动车行驶中的安全教育。
这节课将设计4个讨论题，要学生研究为什么要保持车距？为什么不要酒后开车？为什么不要超速等问题，经用匀速直线运动和匀变速直线运动规律分析均可得到合理解释。
教学过程中不单对学生进行了安全教育，而且学会了应用匀变速直线运动的规律分析问题，解决问题。
二、《课标》要求
1. 掌握匀变速直线运动规律的应用，会分析一般的简单问题。
2. 了解机动车安全驾驶法规。
三、教学对象分析
1. 学生完成了第三节的学习，已经掌握了匀变速直线运动的速度公式V t=V0+at ，位移公式S=V0t+1/2at2 和推导而来的V t2﹣V02=2as，尚缺乏对具体问题的分析应用。
2. 学生了解一般的安全行车要求：如不要超速、不要酒后驾驶、要保持一定的行车距离。
但要究其原因，即要知其所以然，则缺少应用物理知识的科学论证。
3. 学生对与生活联系紧密且有一定了解的行车安全问题会感兴趣，给上好这一节课奠定了良好的基础，但由于部分学生物理基础差，在探究过程中缺乏自主能力。
四、教学目标
1. 知识和技能
根据文字信息能在头脑中展现汽车在人体反应时间内的匀速直线运动和刹车时间内的匀减速直线运动的物理情景，建立物理模型。
会应用速度公式、位移公式和推理结论，结合汽车的运动分析解决问题。
2. 过程与方法
在探究问题的过程中，要培养学生良好的分析问题、处理问题的习惯：通过文字信息的慢慢品味（注意题目所包含的隐含条件），首先建立清晰的物理模型，眼前出现动态的物体运动情景；其次建立不同的物理过程与相应的物理规律之间的联系；再其次根据选取的正方
向，判断物理量的正负号后正确列出物理方程，通过数学手段解题；最后将结果与命题对照，体会一下客观过程。
3. 情感态度与价值观
培养学生尊重实际的态度，树立辨证唯物主义观点。
培养学生树立牢固的安全意识，关爱生命。
五、重点和难点
1. 重点：通过汽车安全行驶问题，培养学生应用匀变速直线运动规律分析问题、解决问题的能力
2. 难点：不善于挖掘题目中的隐含条件；不能正确选取加速度的正负号；不善于排除题目中多余的已知条件。
六、教学过程
1. 导入新课
老师进行全班统计：
请家里有汽车的同学举手；请开过汽车的同学举手；请开过摩托车的同学举手。
统计的结果肯定过半数，因为大部分同学都会开摩托车。
统计的目的是把同学们的注意力集中起来，投入下面的问题中去。
老师：同学们都有一定的直接或间接驾驶机动车的经验，你们能说出几条安全行车的法规？
根据同学们的回答老师进一步问：为什么要保持一定的行车距离？为什么不可酒后驾车？为什么不可超速驾驶？今天我们全班同学一起利用上节课学习的匀变速直线运动的速度公式、位移公式和推导的结论来回答以上问题。
在了解机动车驾驶安全法规的同时，我们学习用匀变速直线运动规律来分析问题、解决问题，这就是我们这节课要达到的教学目标。
板书课题：《匀变速直线运动和汽车行驶安全》
2. 新课内容
讨论一：汽车行驶中为什么要保持车距？
例1 汽车在高速公路上行驶的速度为108km/h，若驾驶员发现前方80m处发生了交通事故，马上紧急刹车，汽车以恒定的加速度经过4s才停下来，问汽车是否会有安全问题？
由于是第一题，为建立正确的思维过程和规范的解题模式，基本由老师带领同学分析：首先要指导学生养成慢慢审题的良好习惯，边读题边在头脑中构建物理模型，眼前要展现清晰的物理情景，汽车做匀减速直线运动。
在此过程中，初速度为108km/h，即30 m/s。
汽车
经4s停下来，似乎只有两个已知量，但仔细分析后发现，题中还隐含着一个条件：汽车刹车停止后末速度为0，问题应可解决。
题中“前方80m处”这一条件，并不是汽车停下来的实际位移，它只作为判断是否安全的依据。
解：选汽车初速度方向为正方向，其加速度为
a =（V t–V0）/t =（0–30）/4 m/s2 =–7.5m/s2
汽车由刹车到停止所经过的位移为
S =V0t + 1/2 at2 =[30×4 +1/2 ×（-7.5）×42]m =60m
由于前方距离有80m汽车经过60m就已停下来，所以不会有安全问题。
讨论二：上题中，汽车刹车后经4s停下来，试问驾驶员发现事故到汽车停下来是否也是4s？
教师指导学生看P32《实践与拓展》：“ 2. 人对周围发生的事情，都需要一段时间来作出反应，从人发现情况到采取行动所经历的时间，称为反应时间。
”
教师给学生设置第进式的问题供同学们探究：
①驾驶员从发现事故到汽车停下来是4s？或大于4S？或小于4S？（答案：大于4s）
②请同学们构建从驾驶员发现事故到汽车停下来汽车运动的物理模型。
（答案：汽车
先做匀速直线运动，后做匀减速直线运动）
③例2 上题中驾驶员的反应时间是0.5s该汽车有安全问题吗？
汽车在前后两个运动过程中的位移各是多少？请同学们计算一下。
（答案：匀速直线运动位移S =V t =（30×0.5）m =15 m 匀减速直线运动位移
同上，为60m，汽车运动总位移为75m，所以依然没有安全问题。
）讨论三：为什么不允许酒后开车？（服用某些感冒药后，或老年人，或处于疲劳状态下都不易开车）
教师指导学生阅读课本：在通常情况下，驾驶者的反应时间与其注意力集中程度、驾驶经验和体力状态有关，平均约为0.5∽1.5s驾驶员酒后的反应时间则至少会增加2∽3倍。
例3 若驾驶员酒后开车，反应时间为1.5s，上述汽车是否有安全问题？
此题与例2同类型，所以由思维反应较慢的同学回答
解：匀速直线运动位移S =V t =（30×1.5）m= 45m
匀减速直线运动位移60m，总位移105m，汽车有安全问题。
服用某些感冒药后，或老年人，或处于疲劳状态都会延长反应时间，所以都不宜开车。
讨论四：根据不同的道路或道路周边环境，对行驶车辆都有一个最高速度限制，不允许超速。
请同学们通过计算，将结果填写在下列表格中，就会明白汽车为什么不允许超速。
例四：《驾驶员守则》中安全距离表格
假定汽车在两种不同速度情况下，驾驶员的反应时间相同，汽车刹车时加速度相同，请将表格中的A、B、C、D 四个空填上。
此题有一定难度，要找反应快，接受新知识能力强的同学参于讨论。
分析：①反应距离，由匀速直线运动公式S =V t ，当时间相同，位移与速度成正比。
车速80km/h，反应距离20m；则车速40km/h，反应距离A=10m 。
②刹车距离，在已知初速度、末速度、加速度的情况下，可以用推论V t2﹣V02=2as ，因为末速度为零，所以 S = ﹣V02/2a ，当加速度相同，位移与初速度平方成正比；
车速40km/h，刹车距离10 m，则车速80km/h，刹车距离B = 40 m 。
③反应距离和刹车距离之和等于总位移 C = 20 m D = 60 m
由以上数据可以看出，车速越大总位移越大，所以行车不要超速。
3.课堂小结
这节课我们了解到行车安全的部分法规，而且知道了这些法规完全来自于运动学原理。
在论证这些法规的过程中，我们应用了运动学的公式，明确了一般的解题程序。
学以致用，我们今后更要关爱生命，注意安全。
4.布置作业 P40 4 ； P45 14、18
七、教学用具
为帮助同学建立物理模型，将汽车的运动用flash动画表现出来。
八、教学流程图
九、教学反思
教师采用了完全不同的教学方法。
对于接受新知识较快的教学班，学生的思维敏捷，反应快，教师采用较多学生自主活动的方式；对于稍差点的班，学生自主活动减少，教师占用时间增加；对于接受新知识较慢的教学班（慢班），教师以讲授为主，学生配合为辅。
三维目标中，这节课以目标和方法为主。
学生刚进入高中阶段的物理学习，刚接触用物理知识联系实际，分析解决现实生活中的问题。
从他们刚起步就要养成物理的思维和解决问题的习惯，其中，从获得的信息中建立物理模型，展现不断变化的物理情景又为解决问题的前提，重中之重。