第四节匀变速直线运动与汽车行驶安全资料
《匀变速直线运动与汽车行驶安全》 讲义
《匀变速直线运动与汽车行驶安全》讲义在我们的日常生活中，汽车已经成为不可或缺的交通工具。
然而，汽车行驶中的安全问题至关重要，其中匀变速直线运动的相关知识在保障汽车行驶安全方面有着重要的应用。
一、匀变速直线运动的基本概念匀变速直线运动是指物体在直线上运动，且加速度保持不变的运动。
加速度是描述物体速度变化快慢的物理量。
在匀变速直线运动中，如果加速度为正，速度会逐渐增大；如果加速度为负，速度会逐渐减小。
其速度与时间的关系可以用公式 v ＝ v₀＋ at 表示，其中 v 是末速度，v₀是初速度，a 是加速度，t 是时间。
位移与时间的关系可以用公式 x ＝ v₀t ＋ 1/2at²表示。
二、汽车的加速与减速当汽车踩下油门加速时，就是在做匀加速直线运动。
此时加速度为正，速度不断增加。
而当踩下刹车减速时，就是在做匀减速直线运动，加速度为负，速度逐渐减小。
汽车的加速性能是衡量其动力性能的一个重要指标。
较好的加速性能可以让汽车在短时间内达到较高的速度，从而在超车等情况下更加安全和便捷。
然而，在实际行驶中，我们不能仅仅追求加速性能，更要关注减速性能，也就是刹车的效果。
因为在遇到突发情况时，能够迅速有效地减速停车，对于避免事故的发生至关重要。
三、刹车距离的计算刹车距离是衡量汽车行驶安全的一个关键因素。
刹车距离包括反应距离和制动距离两部分。
反应距离是指从司机发现情况到开始踩刹车的这段时间内，汽车所行驶的距离。
这段时间通常被称为反应时间，一般人的反应时间在 05 秒到 1 秒之间。
假设反应时间为 t₁，汽车行驶的速度为 v，则反应距离可以用公式 s₁＝ vt₁计算。
制动距离是指从踩下刹车到汽车完全停止所行驶的距离。
制动距离与汽车的刹车性能、路面状况、车速等因素有关。
根据匀变速直线运动的公式，可以推导出制动距离的公式 s₂＝ v²／（2a)，其中 a 是刹车时的加速度。
因此，总的刹车距离 s ＝ s₁＋ s₂＝ vt₁＋ v²／（2a) 。
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
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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
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12/12/2021
202 2×2 000
m/s2＝0.1 m/s2.
12/12/2021
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(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
匀变速直线运动与汽车行驶安全1. 引言匀变速直线运动是物理学中的一个重要概念。
在日常生活中，我们经常会与汽车行驶打交道，汽车的行驶安全直接关系到我们的生命安全。
本文将介绍匀变速直线运动的定义和相关性质，并探讨这些概念和汽车行驶安全之间的关系。
2. 匀变速直线运动的定义匀变速直线运动是指物体在直线上做匀速运动的同时，其速度在不断变化。
在匀变速直线运动中，物体的加速度不为零，速度随时间的推移而改变。
在匀变速直线运动中，我们可以使用以下的物理量来描述和计算： - 位移：物体从起点到终点所经过的路程，用符号Δx表示。
- 速度：物体在单位时间内所走过的路程，用符号v表示。
- 时间：物体运动所经历的时间，用符号t表示。
- 加速度：速度改变的快慢程度，用符号a表示。
3. 匀变速直线运动的相关性质在匀变速直线运动中，存在以下的相关性质：3.1 位移-时间关系位移与时间之间存在着一定的关系。
根据匀变速直线运动的定义，位移可以通过速度和时间来计算。
位移和时间的关系可以通过以下公式来表示：Δx = v * t其中，Δx表示位移，v表示速度，t表示时间。
3.2 速度-时间关系速度与时间之间也存在着一定的关系。
根据匀变速直线运动的定义，速度可以通过加速度和时间来计算。
速度和时间的关系可以通过以下公式来表示：v = at其中，v表示速度，a表示加速度，t表示时间。
3.3 位移-速度关系位移和速度之间也有一定的关系。
根据匀变速直线运动的定义，位移可以通过速度和时间来计算。
位移和速度的关系可以通过以下公式来表示：Δx = (v0 + v) / 2 * t其中，Δx表示位移，v0表示初始速度，v表示速度，t表示时间。
4. 汽车行驶安全与匀变速直线运动汽车行驶安全是我们常常关注的问题。
匀变速直线运动的相关概念可以帮助我们更好地理解和分析汽车行驶安全的问题。
4.1 刹车距离的计算在汽车行驶过程中，刹车距离是一个重要的安全指标。
高中物理第二章探究匀变速直线运动规律第四节匀变速直线运动与汽车行驶安全课件粤教版必修1
其速度大于自行车的速度，因此汽车和自行车之间的距离
在不断缩小，当这个距离缩小到零时，
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若汽车的速度减至与自行车相同，则能满足题设的 “汽车恰好碰不上自行车”的条件，所以本题要求的汽车 关闭油门时离自行车的距离 s，应是汽车从关闭油门做匀 减速运动，直到速度与自行车速度相等时发生的位移 s 汽 与自行车在这段时间内发生的位移 s 自之差，如下图所示．
难点
追及、相遇或避免 相碰问题.
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知识点 汽车安全行驶问题 提炼知识 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．
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2．刹车距离是指从驾驶员采取制动措施到车停下来 所行驶的距离．在制定交通安全距离中的刹车距离时， 是按照刹车后车做匀减速行驶计算的．由 v2＝2as 得 s＝ v2，可知刹车距离由行驶速度和加速度决定，而刹车的最 2a 大加速度由路面和轮胎决定．
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解析：在反应时间内，汽车做匀速直线运动， s1＝v0t 反＝10 m， 刹车后，汽车做匀减速直线运动，s2＝2va20＝17.36 m. 从驾驶员发现障碍物到汽车停下的时间内，汽车运动 的位移 s＝s1＋s2＝27.36 m<30 m， 故汽车不会撞到障碍物． 答案：不会
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(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．
2、4匀变速直线运动与汽车行驶安全
t/s
常识：反应时间----人从发现情况到采 常识：反应时间----人从发现情况到采 ---取相应行动经过的时间.平均约0.5s 0.5s至 取相应行动经过的时间.平均约0.5s至 1.5s. 讨论与交流2 在例1 讨论与交流2：在例1中，设驾驶员的反应时间 0.5s，该汽车是否还安全？ 是0.5s，该汽车是否还安全？
节 匀变速直线运动与汽车行驶安全
知识回顾
一、匀变速直线运动规律
Vt = v0 + a t
１、速度公式： 速度公式： ２、位移公式： 位移公式：
s = v t + at
0
1 2
2
３、平均速度公式： v = v 0 + v t = s 平均速度公式： 2 t ４、速度－位移： 速度－位移： 5、判别式： 判别式：
3、方法一： 方法一： 汽车做匀减速直线运动， 解：汽车做匀减速直线运动，以汽车的初速度方向为 正方向。 正方向。
vt − v0 0 − 30 a= = = −7.5(m / s 2 ) t 4
1 2 1 S = v0t + at = 30 × 4 − × 7.5 × 4 2 = 60(m) 2 2
三级公路344671公里 三级公路344671公里 344671
随着社会的进步和城市化的发展，交通越来越发达， 随着社会的进步和城市化的发展，交通越来越发达， 汽车已经走进千家万户， 汽车已经走进千家万户，随之而来的交通事故也越来 越多
2.车多带来交通事故
10月4日，沿开阳高速广州往阳江方 月 日 向行驶， 向行驶，大客车与几辆汽车连环相撞
审题： 、 恒定的加速度”说明什么？ 审题：1、“恒定的加速度”说明什么？ 分析运动过程，画出运动情况示意图， 分析运动过程，画出运动情况示意图，建立物理模型
《匀变速直线运动与汽车行驶安全》的教学设计及反思.docx
《匀变速直线运动与汽车行驶安全》的教学设计及反思汕尾市海丰具梅陇屮学叶宜订【课题、课时】《匀变速肓线运动与汽车行驶安全》（2课时）【教学内容分析】《匀变速直线运动与汽车行驶安全》是普通高屮课稈标准实验教科书粤教版必修一第二章第四节的教学内容。
木节总体上是在学生学完匀变速直线运动规律的基础上，设计了一个实际问题，让学生在解决实际问题的过程屮运用物理规律。
提高学生解决实际问题的能力，同时也让学生学到一些交通安全知识,提高安全意识。
因此在解读教材的核心内容的宗旨时, 要理清以下儿点：1.是物理教学贴近学生生活、联系社会实际，教师应选择与学生生活联系密切的公共交通设施、交通T具运动规律性的研究教学，把这些与学生生活密切相关的事物引入物理课, 就会增加学生对物理课的亲切感。
2.教材从汽车司机安全驾驶的角度精心设计例题，例题涉及刹车位移和刹车时间的安全性研究；例题的第二部分是正常驾驶状态和酒后驾驶时的刹车反应时间的研究。
通过教学让学生充分体会到物理学知识能解决实际问题，从而提高学生的学习兴趣，培养他们的钻研精神。
教师在教学设计中要想方设法引导学生养成在实际生活中观察问题和发现问题的能力，并用学过的物理知识解决实际问题。
3.匀变速肓线运动公式的应用对培养学生应用数学工具研究物理问题的能力有很大帮助，公式的应用应根据学生的实际循序渐进，由浅入深。
在学生有了一定的基础后，再让学生接触一些比较灵活、复杂的问题。
4.充分利用教材屮的讨论与交流，发挥学生学习主体性的作用，培养学生独立思考能力和创新思维能力。
5.注意匀变速肓线运动公式的矢量性、综合性和选择性。
特别是位移s、初速度％、末速度％加速度a都是矢量，计算时要注意它们的正负值。
【学生分析】1.鉴于学生刚接触高屮物理用运动公式解决实际问题和基础较差等问题，在教学的过稈屮注重联系生活，提高学习兴趣，培养解题能力。
2.学生已有的知识：匀变速直线运动公式。
3.学生可能遇到的问题：（1）能否挖掘题目中的已知量。
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③匀速直线运动物体追及匀加速直线运动物体.当两者到达同一 位置前，就有 v 加＝v 匀，则不能追上；当两者到达同一位置时 v 加＝v 匀，则只能一次相遇；当两者到达同一位置时 v 加<v 匀，则有两次相遇 机会.
►变式训练 3.A、B 两车从同一地点出发朝同一方向行驶，其中 A 以 10 m/s 的速度匀速直线运动，且先出发 2 s，B 车由静止开始以 a＝2 m/s2 的 加速度运动，求： （1）B 车追上 A 车以前，A、B 两车间的最大距离. （2）经过多长时间 B 车追上 A 车？
题型一 汽车刹车类的安全距离的计算
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
行驶的汽车速度快，雾天往往出现十几辆车连续追尾相撞的事故，为 栏
了行车安全，交通法明确规定，高速公路能见度小于 200 m 时，汽车
目 链
的速度要限制在 60 km/h 以下.设汽车紧急刹车时产生的最大加速度
答案：会撞到障碍物
题型二 汽车刹车类时间问题的计算
例 2 汽车在平直公路上以 20 m/s 的速度匀速行驶，刹车后做匀
栏
减速运动，经 2 s 速度变为 12 m/s，求：
目
链
（1）刹车后 2 s 内前进的距离及刹车过程中的加速度；
接
（2）刹车后前进 18 m 所用的时间；
（3）刹车后 8 s 内前进的距离.
解法二 数学分析法 （1）设汽车追上自行车之前经 t 时间两车相距最远：s 自＝v 自 t ＝6t；s 汽＝12at2； Δs＝s 自－s 汽＝6t－12at2＝－32（t－2）2＋6； 故当 t＝2 s 时，Δs 最大，Δs＝6 m. （2）汽车追上自行车时，两车位移相等，则 v 自 t′＝21at′2，t′＝4 s，v 汽＝at′＝12 m/s.
高中物理-匀变速直线运动与汽车行驶安全
m-v 乙 t1=48 m.
(2)设甲车到停止所用时间为 t0,由 vt=v0+at,解得 t0=8 s.
在 t0=8 s 时间内,甲车的位移
甲
16
s 甲= 2 t0= 2 ×8 m=64 m
乙车的位移 s 乙=v 乙 t0=8×8 m=64 m
因为 s 甲+32 m>s 乙,所以甲车停止时,乙车未追上甲车,此时两车
车后滑行的位移为 s2=v0t2+2 2 2 =(33.3×6.7-2×5×6.72) m≈110.9 m,
故汽车行驶时的安全车距 s=s1+s2=(23.3+110.9) m=134.2 m.
(2)汽车刹车若看成匀减速直线运动,刹车时间设为 t,由 vt=v0+at
0
可知 t=- ≈6.7 s<10 s,由 2 − 0 2 =2as 可知,10 s 内通过的位移
2.常见的情况
(1)物体A追上物体B:开始时,两个物体相距s0,则A追上B时,必有
sA-sB=s0,且vA≥vB.
(2)物体A追赶物体B:开始时,两个物体相距s0,要使两物体恰好不
相撞,必有sA-sB=s0,且vA≤vB.
3.解题思路和方法
分析两物体运动过程,画运动示意图→由示意图找两物体位移关
系→根据物体运动性质列(含有时间的)位移方程
是否会有安全问题?已知该汽车刹车的最大加速度大小为7.5 m/s2.
答案:会有安全问题.
解析:汽车做匀速直线运动的位移为s1=vt=30
×0.5 m=15 m.汽车
2
2
0-
-30
做匀减速直线运动的位移 s2= m=60
= m.汽车停下来的实际位移
高中物理第二章第四节匀变速直线运动与汽车行驶安全教案2粤教版必修1
第4节匀变速直线运动与汽车行驶安全新课内容讨论一:汽车行驶中为什么要保持车距例例1：汽车在高速公路上行驶的速度为108kmh,若驾驶员发现前方70m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-v o)/t=(0-30)/4 m/s2=-7.5 m/s2汽车由刹车到停止所经过的位移为s=v o t+at2/2=30×4+(-7.5×42)/2 m=60 m由于前方距离有70m汽车经过60m就已停下来,所以不会有安全问题.讨论二: 例1解题是否严密上题中汽车刹车后经4s停下来,试问如果驾驶员从发现事故到汽车停下来是否也是4s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.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)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 =Vt=(30×0.5)m =15m匀减速直线运动位移同上,为60m,汽车运动总位移为75m,所以有安全问题.)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 上题中若驾驶员酒后开车,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 =Vt=(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: 为什么不允许超速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》中安全距离表格车速 40 km/h反应距离 10 m刹车距离 10 m总位移 20 m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 =Vt,当时间相同、位移与速度成正比.车速80kmh,反应距离20m;则车速40kmh,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40kmh,刹车距离10 m,则车速80kmh,刹车距离B = 40m.③反应距离和刹车距离之和等于总位移C = 20m D = 60m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：1、几个相关的概念：反应时间：反应距离：刹车距离：停车距离：安全距离：2、实例分析：方法是当给出了反应时间时，把汽车的实际运动看成是两段:匀速直线运动和匀变速直线运动来处理4.课堂练习：1．某市规定：卡车在市区内行驶速度不得超过40 km/h.一次一辆卡车在市区路面紧急刹车后，经1.5 s停止，量得刹车痕迹s=9 m.，问这车是否违章？2、一艘巨轮在平直航线上以20m/s的速度行驶，驾驶员突然发现前方150m处有只小船，立即紧急刹车，巨轮以恒定的加速度经过10s才停下来，问巨轮是否会有安全问题？3、在练习2中，若巨轮驾驶员在发现前方小船后经过0.8秒反应时间才刹车，问：在这0.8秒内巨轮行驶了多大位移？5.布置作业：课本第３２页的1、2、题课后学生看P32《实践与拓展》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、教学流程图统计与驾驭有关规定明确教学目标讨论一为什么要保持车距讨论二例1解题是否严密讨论三为什么不能酒后开车关爱生命教育归纳安全法规讨论四为什么不允许超速课堂小结：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.布置作业：课本第３２页的1、2、题课后学生看P 32《实践与拓展》九、教学反思经过几个班的教学,深感以上的教学设计只是一种泛泛的考虑,是一种一般性的规划.在课堂教学的实施过程中、面对不同的教学班、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(快班)、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.板书设计：匀变速直线运动与汽车行驶安全一、 匀变速直线运动的规律：㈠速度公式：0t v v at =+㈡平均速度公式：02t v v v +=㈢位移公式：200122t v v s vt t v t at +===+ ㈣速度与位移的关系：02t v v as-=高考理综物理模拟试卷注意事项：1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
第四节匀变速直线运动与汽车行驶安全
1．追及问题的两类情况
(1)若后者能追上前者，追上时，两者 处于同一位置，且后者速度一定不小于 前者速度．
(2)若追不上前者，则当后者速度与前 者速度相等时，两者相距最近．
第一大类：速度大的物体追速度小的物体 （eg：匀减速 追 匀速 ）
(1)当两者的速度相等时，若两者还没 到达同一位置，则永远追不上，此时两者 有最小距离：
（2）当两者到达同一位置，则追上。
2．相遇问题的两类情况
(1)同向运动的两物体追及并相遇．
(2)相向运动的物体，当各自发生的 位移大小之和等于开始时两物体间的 距离时即相遇．
3.分析追及和相遇问题的注意点： ⑴ 要抓住一个条件，两个关系：
一个条件：两物体的速度相等时两物体间距离 最大、最小，恰好追上或恰好追不上等。
解法二(极值法)：利用判别式求解，由
解法一可知xA＝x＋xB 即v0t＋·(－2a)·t2＝x＋at2 整理得3at2－2v0t＋2x＝0 这是一个关于时间t的一元二次方程，
当根的判别式Δ ＝(2v0)2－4·3a·2x<0 时，t无实数解，即两车不相撞，所以要 使两车不相撞，A车的初速度v0应满足的 条件是v0<.
3所示，现用四种方法解答如下：
解法一(分析法)：利用位移公式、速度 公式求解．
对A车有 xA＝v0t＋·(－2a)·t2 vA＝v0＋(－2a)·t
对B车有 xB＝at2，vB＝at 对两车有 x＝xA－xB 追上时，两车不相撞临界条件是vA＝vB， 以上各式联立解得v0＝ 故要使两车不相撞，A的初速度v0满足的 条件是v0<.
(3)由运动示意图找出两物体位移间的关联 方程，这是关键．
2．解决追及、相遇问题的方法 大致分为两种方法： 一是物理分析法:即通过对物理情景和 物理过程的分析，找到临界状态和临界 条件，然后结合运动学方程求解．
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．
第4节匀变速直线运动与汽车行驶安全
第二章第4节 匀变速直线运动与汽车行驶安全1.了解汽车行驶的特点和安全行驶的常识.2.能用匀变速运动规律处理汽车的刹车与启动问题.3.判断汽车的安全行驶和刹车问题.4．能用匀变速运动规律分析追及相遇问题。
1、汽车停车距离是指 反应距离 和 刹车距离 的和。
如果司机酒后驾车，司机的反应时间加长，容易造成交通事故。
2系式：at v v t +=0 ，位移与速度的推论式：as v v t 2202=- ，平均速度公式20tV V V +=。
一、汽车刹车时的安全距离汽车刹车时的安全距离必须大于或等于停车距离，而停车距离又分为反应距离和刹车距离。
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措施经过的时间。
（2）反应时间内汽车的运动：在反应时间内汽车仍以原来的速度v 匀速行驶. （3）反应距离：汽车在反应时间内行驶的距离（4）规律：反应距离S 1取决于反应时间t 和车速v 的大小，即：S 1=vt 。
2．对刹车时间和刹车距离的分析（1）刹车时间：从驾驶员采取相应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：在刹车时间内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（4）规律：刹车距离S 2取决于路面情况，汽车行驶的速度和汽车轮胎的质量，由av s 222=.可知，刹车距离22v s ∝。
注意：1正常情况下人的反应时间约为0。
5——1。
5S 左右，如果酒后驾车，反应时间会增加2——3倍。
2、由av s 222=知，汽车的速度增加一倍，则刹车距离就会增加三倍，所以严禁超速行驶【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汽车速度快，雾天往往出现十几辆汽车连续追尾相撞的车祸，因此交通部门规定在大雾天关闭高速公路，如果汽车在高速公路上正常行驶的速度为120 km/h ，汽车紧急刹车产生的最大加速度为8m/s2，如果某天有薄雾，能见度约为40m ，目标篇预习篇考点篇为安全行驶，避免追尾事故，汽车行驶速度应作何限制？（设司机的反应时间为0.6s解析：要使车在40 m的位移内速度减为零，或要求在速度减为零的时间内前进位移不超过40 m，在反应时间内车仍然是匀速行驶的.即正常行驶速率v0=120km/h=33.3 m/s设限制时速为v1，则有v1×0.6+(0-v12)/2a≤40(a=-8 m/s2)解得v1≤21 m/s=75.6km/h故汽车行驶速率应小于75.6km/h.【点评】在反应时间内，汽车的运动视为匀速运动，根据题意建立物理模型，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.【练1】.汽车在高速公路上行驶时，由于下雪，速度仅为54 km/h，若驾驶员发现前方出现了交通事故，经0.5 s的反应时间后开始刹车，由于地面有积雪，汽车加速度大小为2 m/s2，问驾驶员发现情况到汽车完全停止，汽车前进了多远的距离？【解析】汽车运动分为两段，在0.5 s的反应时间内，汽车做匀速直线运动，在刹车后，汽车做匀减速运动，a=-2m/s2，汽车做匀速直线运动的位移为s1=vt=15×0.5m=7.5m设汽车做匀减速运动的位移为s2,则由vt2-v02=2as2可得s2=(vt2-v02)/2a=(0-152)/2×(-2)m=56.25m所以汽车停下来的过程中运动的实际距离s=s1+s2=7.5+56.25m=63.75m.【答案】63.75 m小结：行驶安全问题的解决方法1.建立物理模型：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.2.用速度公式、位移公式和推导的结论，结合汽车的运动，分析解决这些运动问题.3.安全刹车过程：它相当于一段匀速运动和一段匀减速运动，考虑公式：s=v0t0和s=v0t-at2/2,注意这里的时间t0是反应时间,t是刹车的时间，加速度也是有限的.二、汽车刹车类问题时间实际刹车问题是一个减速过程，当汽车速度减为零后，汽车就停止运动，因此这里存在一个刹车时间问题，如果要求刹车位移，一般利用导出公式：0-v02=-2as,s=v02/2a，其中v0、a分别为初速度和加速度大小，但在一般情况下，要求的往往是刹车后多少时间的位移.故1.先求刹车到停止的时间：t0=v0/a.2.t0与所经时间t比较：（1）若t＞t0，则刹车位移就为t0 s内的位移；（2）若t=t0，则刹车位移恰为t s内位移，求解可用导出公式，也可用位移公式；（3）若t＜t0，则刹车位移大于t s内位移，用位移公式求解t s内的位移.【例2】汽车正以15m/s的速度行驶，驾驶员突然发现前方有障碍，便立即刹车。
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3.刹车距离：开始减速到停止所行驶的距离
s
2
=
v0 2a
2
或者s2
=
1 2
v
0
t
4.停车距离：s=s1 +s2
1.以25m/s的速度行驶的列车,紧急制动后,匀 减速滑行, 经10s停下,在制动过程中（ BC ） A.位移为250m B.位移为125m C.加速度为2.5m/s2 D.加速度为5m/s2
解：v0=108km/h=30m/s a= -7.5m/s2
刹车距离 s= -v02 = 302 m=60m
2a 2 7.5
刹车距离小于70m，所以紧急刹车后安全。
例2:如果还是刚才那辆汽车和情景.当汽车以 144km/h的速度超速行驶时，司机发现情况立即 紧急刹车后是否安全？
解：v0′=144km/h=40m/s a= -7.5m/s2 刹车距离 s= -v0 2 = 402 m 106.7m
vt =0
•
解：汽车刹车过程的平均速度 v= s = 9 m/s=6m/0
2
所以初速度 v0 =2v=12m/s=43.2km/h>40km/h
所以该车是超速行驶.
3.一辆值勤的警车停在公路边，当警员发现从他旁 边以8m/s的速度匀速行驶的货车有违章行为时，决 定前去追赶，经2.5s警车发动起来，以加速度 a=2m/s2做匀加速运动．警车要多长时间才能追上违 章的货车？
2
=60m
停车距离为：s=s1+s2 =120m
刹车距离大于70m，所以不安全。
【讨论】
为什么酒驾和超速行驶是非常危险的？ 提示：汽车安全行驶与什么因素有关？ 驾驶员反应时间平均为0.5s到1.5s。疲劳驾驶和 酒后驾驶反应时间则会增加。
【交通小知识】
1.机动车在高速公路上正常行驶，时速为100 km/h， 行车间距为100 m以上；时速为70 km/h，行车间距为 70 m以上 2.大型客车、货运汽车在高速公路上行驶，时速不得 高于90 km/h
第四节 匀变速直线运动 与汽车行驶安全
交 通 安 全 重 如 泰 山
匀变速直线运动与汽车行驶安全
1.知道反应时间、反应距离和刹车距离(重点) 2.理解超速和酒后驾驶的危害 3.进一步熟悉运动学公式及其应用
停车过程剖析
作出刹车反应， 汽车开始减速；
发现前方有人；
停车距离
1.反应时间：从发现情况到采取措施需要的时间
2.反应距离
（1）反应时间内汽车的运动性质：匀速直线运动
（2）反应距离：s1=v0t1
3.刹车距离
（1）制动后运动性质：匀减速直线运动
s2
=
v02 2a
（2）制动距离：开始减速到停止所行驶的距离
4.停车距离：s=s1+s2
例1:汽车在高速公路上行驶的速度为108 km/h，若驾 驶员发现前方70 m处发生了交通事故，马上紧急刹车， 汽车制动时加速度大小为7.5 m/s2，该汽车紧急刹车 后是否安全？
2a 2 7.5
刹车距离大于70m，所以不安全。
例3:如果还是那辆汽车和情景，汽车以108km/h的 速度常速行驶时，司机是酒后驾车反应迟钝，其 反应时间为2s，判断是否安全？
解：v0=108km/h=30m/s a= -7.5m/s2
反应距离: s1=v0t=60m
刹车距离：s2
=
-v0 2a
3.小型客车在高速公路上行驶最高时速不高于 110 km/h 4.机动车通过没有交通信号或交通标志控制的 平面交叉路口时，最高时速不得超过30km/h， 拖拉机不准超过15 km/h 5.遇大风、雨、雪、雾天气或者路面结冰时， 应当减速行驶
1.反应时间： 从发现情况到采取措施需要的时间
2.反应距离： s1=v0t1
2.某市规定，汽车在学校门口前马路上的行驶速度 不得超过40km/h．一次，一辆汽车在校门前马路上 遇紧急情况刹车，由于车轮抱死，滑行时在马路上 留下一道笔直的车痕．交警测量了车痕长度s=9m， 又从监控资料上确定了该车刹车后到停止的时间为 1.5s，请你通过计算判断一下，这辆车是否违章？
分析： v•0 s=9m t=1.5s
解：t0 =2.5s a=2m/s2
设警车用t秒追上货车，则
1 2
at
2
=v0
(t
0
+t)
即
1 2
×2t
2
=v0
(2.5+t)
解得t=10s ，另一解t=-2s舍去
取道于“等一等”之路，进入的只能是 “永不”之室。