第五节 匀变速直线运动与汽车安全行驶
2021-2022学年新版物理必修第一册学案 练习：第二章 第五节 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、概念判断1．不同的司机在不同的状态下反应时间是不同的。
(√)2．汽车的刹车距离是固定的。
(×)提示：刹车距离与刹车速度和路面情况等因素有关，是不确定的。
3．汽车的速度越大，刹车距离越大。
(×)4．行车途中要与前车保持一定安全距离。
(√)5．安全距离就是刹车距离(×)提示：安全距离为反应距离与刹车距离之和。
二、选择题1．汽车在平直公路上以20 m/s的速度匀速行驶。
前方突遇险情，司机紧急刹车，汽车做匀减速运动，加速度大小为8 m/s2。
从开始刹车到汽车停止，汽车运动的距离为()A．10 m B．20 m C．25 m D．50 m【解析】选C。
由题意知，车速v＝20 m/s，刹车的加速度大小为8 m/s2，最后末速度减为0，由推导公式v2＝2as可得：s＝25 m，故C正确，A、B、D错误。
2．在交警处理某次交通事故时，通过监控仪器扫描输入计算机，处理后得到该汽车在水平路面上刹车过程中的位移随时间变化的规律为s＝20t－2t2(s的单位是m，t的单位是s)。
则该汽车在路面上留下的刹车痕迹长度为()A．18 m B．32 m C．48 m D．50 m【解析】选D 。
根据s ＝20t －2t 2可知，初速度v 0＝20 m/s ，加速度a ＝－4 m/s 2。
刹车后做匀减速运动的位移为刹车痕迹长度：s ＝－v 20 2a ＝－202－2×4m ＝50 m ，故A 、B 、C 错误，D 正确。
3．小汽车在嘉峪关至山丹高速公路上行驶，限速120 km/h ，冬天大雾天气的时候高速公路经常封路，以免发生严重的交通事故。
如果某人大雾天开车在此段高速公路上行驶时，能见度(观察者与能看见的最远目标间的距离)为50 m ，此人的反应时间为0.5 s ，汽车刹车时能产生的最大加速度的大小为5 m/s 2，为了安全行驶，汽车行驶的最大速度是( )A ．10 m/sB ．15 m/sC ．10 3 m/sD ．20 m/s【解析】选D 。
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。
2022-2023学年粤教版(2019)必修一第二章 第5节 匀变速直线运动与汽车安全行驶 时训练
第二章 第5节 匀变速直线运动与汽车安全行驶 同步课时训练 学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题(共32分)1、(4分)某汽车刹车后做匀减速直线运动，经4s 停止，对这一运动过程，下列说法不正确的是( )A.汽车在这连续四个1s 内的位移之比为7∶5∶3∶1B.只要知道刹车前的速度就可以求出汽车在4s 内的平均速度C.汽车在这连续四个1s 内的速度的改变量相同D.每1s 内汽车行驶的位移都是相同的2、(4分)一辆汽车以20m/s 的速度沿平直公路匀速行驶，突然发现前方有障碍物，立即刹车，汽车以大小是25m/s 的加速度做匀减速直线运动，那么刹车后2s 内与刹车后6s 内汽车通过的位移之比为( )A.1:1B.3:1C.3:4D.4:33、(4分)如图所示，某次实验利用位移传感器和速度传感器得到我国某品牌汽车刹车过程的v x -图像，汽车刹车过程可视为匀减速运动，下列说法正确的是( )A.汽车刹车过程的时间为1sB.汽车刹车过程的加速度大小为210m /sC.当汽车的位移为5m 时，运动速度小于5m/sD.当汽车运动速度为5m/s 时，位移大于5m4、(4分)一辆汽车以72 km/h 的速度在平直公路上匀速行驶，因为路口出现红灯，司机当即踩下刹车，使汽车以25m/s 的加速度匀减速直线运动。
则汽车在踩下刹车后5 s 内的位移是( )A.62.5 mB.37.5 mC.40 mD.100 m5、(4分)如图所示，A B 、两物体相距7m s = ，此时A 以4m /s A v = 的速度向右匀速运动，而B 此时在摩擦力作用下以速度10m /s B v = 向右匀减速运动，加速度大小为22m/s ，则经过多长时间A 追上B ( )A.6 sB.7 sC.8 sD.9 s6、(4分)一辆自行车以6 m/s 的速度在平直公路上匀速行驶，经过某汽车时，汽车立即由静止开始以23m/s 的加速度匀加速追赶自行车，汽车和自行车均视为质点，下列说法正确的是( )A.经过4 s 汽车追上自行车B.经过8 s 汽车追上自行车C.经过4 s 自行车与汽车之间的距离最远D.追上之前，自行车与汽车之间的最远距离为8 m7、(4分)如图所示，A B 、两物体相距7m s =，物体A 以4m/s A v =的速度向右匀速运动，而物体B 此时的速度为10m/s B v =，向右做匀减速运动，加速度22m/s a =-，那么物体A 追上物体B 所用的时间为( )A.7 sB.8 sC.9 sD.10 s8、(4分)随着空气质量的恶化，雾霾天气现象增多，危害加重。
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)
22粤教版新教材物理必修第一册课件--第五节 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课标解读课标要求素养要求1.能用匀变速直线运动的规律解决生活中的行车问题2.根据不同运动性质解决追及、相遇问题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:掌握汽车刹车问题的处理方法,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,增强学生的安全意识自主学习·必备知识名师点睛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。
互动探究·关键能力探究点一汽车行驶安全问题知识深化1.反应距离s1=车速v0×反应时间t,其中反应时间是从司机意识到应该刹车至操作刹车的时间。
2.刹车距离：刹车过程做匀减速直线运动,其刹车距离s2=v022a,大小取决于初速度v0和刹车的加速度大小。
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。
题组过关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大小为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？答案：见解析解析：依据题意,可画出汽车运动示意图。
匀变速成直线运动与汽车行驶安全课件
对突发情况。
定期检查汽车
03
定期检查汽车的发动机、刹车等关键部件，确保汽车性能良好
，提高行驶安全性。
THANK YOU
感谢各位观看
匀速行驶时的燃油经济性
燃油效率
匀速行驶时，汽车发动机处于经济转 速区间，燃油燃烧效率高，能够降低 油耗，节约成本。
排放性能
匀速行驶有助于减少废气排放，降低 对环境的污染，符合节能减排的环保 理念。
匀减速时刹车的距离与安全
制动距离
匀减速时，汽车能够根据需要平稳地降低车速，缩短制动距离，提高紧急情况 下的安全性。
详细描述
驾驶员应根据前方路况和车速，提前轻踩刹车，使车辆缓慢减速。匀减速刹车可以减少对车辆和乘客 的冲击，提高行驶安全性。同时，驾驶员应保持足够的跟车距离，以便有足够的时间和空间进行刹车 操作。
05
匀变速直线运动与汽车行驶安全的关系
匀变速直线运动对汽车性能的影响
加速性能
匀变速直线运动有助于汽车在短时间内达到高速行驶，提高汽车 的加速性能。
刹车性能
匀变速直线运动有助于汽车在刹车时保持平稳减速，提高汽车的刹 车性能。
燃油经济性
匀变速直线运动能够减少汽车加速和减速过程中的能量损失，提高 燃油经济性。
汽车行驶安全与匀变速直线运动的关联
减少交通事故
匀变速直线运动能够使汽车在行驶过 程中保持稳定，减少因急加速或急刹 车而引起的交通事故。
提高行车效率
特点
在匀减速直线运动中，物 体的速度随时间均匀减小 ，位移随时间二次方减小 。
匀速直线运动
定义
匀速直线运动是指速度保持不变 的运动，即加速度为零。
公式
$v = v_{0}$，其中$v$是速度， $v_{0}$是初速度。
《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》讲义一、匀变速直线运动的基本概念在探讨汽车行驶安全之前，我们先来了解一下匀变速直线运动的几个关键概念。
匀变速直线运动，指的是在直线上运动的物体，其加速度保持不变。
加速度是描述物体速度变化快慢的物理量。
速度是描述物体运动快慢的物理量，而位移则表示物体位置的变化。
在匀变速直线运动中，有几个重要的公式需要我们牢记。
速度公式：v ＝ v₀＋ at ，其中 v 是末速度，v₀是初速度，a 是加速度，t 是时间。
位移公式：x ＝ v₀t ＋ 1/2at²。
速度位移公式：v² v₀²＝ 2ax 。
这些公式是我们分析汽车运动情况的重要工具。
二、汽车行驶中的匀变速直线运动汽车在行驶过程中，经常会出现匀变速直线运动的情况。
例如，汽车的启动就是一个匀加速直线运动的过程。
当驾驶员踩下油门踏板，发动机提供的动力使得汽车的速度逐渐增加，加速度保持相对稳定。
而汽车的刹车则是一个匀减速直线运动。
驾驶员踩下刹车踏板，刹车系统产生的阻力使汽车的速度逐渐减小，加速度为负值。
在实际道路上，汽车的加速和减速过程并非完全理想的匀变速直线运动，但在一定程度上可以近似看作匀变速来进行分析和计算。
三、匀变速直线运动对汽车行驶安全的影响1、刹车距离刹车距离是汽车行驶安全中一个至关重要的因素。
根据匀变速直线运动的位移公式，汽车的刹车距离与初速度、加速度以及刹车时间有关。
初速度越大，刹车距离就越长。
这意味着在高速公路上高速行驶的汽车，一旦需要紧急刹车，所需的刹车距离会远远大于在城市道路中低速行驶的车辆。
加速度的大小也会影响刹车距离。
良好的刹车系统能够提供较大的刹车加速度，从而缩短刹车距离，提高行驶安全性。
2、反应时间驾驶员在遇到紧急情况时，从发现危险到采取刹车动作需要一定的反应时间。
在这段时间内，汽车仍然以原来的速度行驶，这会增加汽车的行驶距离。
假设驾驶员的反应时间为 t₁，汽车的速度为 v ，那么在反应时间内汽车行驶的距离就是 v × t₁。
新教材高中物理第二章匀变速直线运动第五节匀变速直线运动与汽车安全行驶课件粤教版
Δ=0,说明刚好追上或相遇;若Δ<0,说明追不上或不能相遇.
变式训练2摩托车先由静止开始以
25
16
m/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:
课前篇 自主预习
必备知识
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.
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?
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 2 − 0 2 =2as 得汽车刹车前的速度
v0= 2 -2 =
5 + 25 5 + 15
)×20 m=100 m,
−
2
2
知识点拨
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.
时间、空间
(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
高中物理必修一 第五节 匀变速直线运动与汽车安全行驶
答案：会撞到障碍物
探究二 刹车类问题
1.通过实验，可认为交通工具刹车后是做匀减速直
线运动，当速度减小到零时，车辆就会停止.
2.解答此类问题的思路是：先求出它们从开始刹车
（1）汽车刹车开始后5 s内滑行的距离； （2）从开始刹车到汽车运动41.25 m所经历的时间. 核心点拨：汽车刹车滑行的时间是多少→已知v0、 a、s，如何求t. 解析：（1）v0＝126 km/h＝35 m/s， 从开始刹车到停止的时间 t＝v－av0＝0－－1305 s＝3.5 s，
由于t1＝5 s＞3.5 s，所以此时汽车已经停止，5 s内 的位移为3.5 s内的位移，即
体在相同时间内能否到达相同的空间位置的问题.要注意 两物体的时间、位移和速度关系，速度相等往往是分析
判断的切入点.
解析：（1）法1：基本规律法. 汽车与自行车的速度相等时两车相距最远，设此时 经过的时间为t1，汽车的速度为v1，两车间的距离为Δ s，则有 v1＝at1＝v自， 所以t1＝va自＝2 s， Δs＝v自t1－12at21＝6 m.
（1）刹车后2 s内前进的距离及刹车过程中的加速度；
（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.
解析：已知v0＝20 m/s，v1＝12 m/s，t1＝2 s.
（1）刹车后2 s前进的距离
s1＝v1＋2 v0t1＝20
m/s＋12 2
m/s×2
s＝32
m，
刹车过程中的加速度
a＝vt－t1 v0＝12
法2：相对运动法. 以自行车为参考系，则从开始到相距最远的这段时 间内，汽车相对这个参考系的各个物理量为 初速度v0＝v汽初－v自＝0－6 m/s＝－6 m/s， 末速度vt＝v汽车－v自＝0， 加速度a′＝a－a自＝3 m/s2， 所以最大距离s＝v2t2－a′v20＝－6 m， 负号表示汽车在后. 经历的时间t＝vt－a′v0＝2 s.
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？
高中物理新必修课件匀变速直线运动与汽车行驶安全
3
提升道路通行能力
合理规划道路布局，优化交通信号灯配时方案， 减少交通拥堵现象，提高道路通行效率。
实验探究：匀变速直线运动
05
与汽车行驶安全关系
实验目的和原理介绍
实验目的
通过探究匀变速直线运动与汽车行驶安全的关系，了解物理规律在现实生活中的应用，提高安全意识 。
原理介绍
匀变速直线运动是物体在一条直线上运动，且加速度保持不变的运动。在汽车行驶过程中，若遇到紧 急情况需要刹车，汽车将做匀减速直线运动。通过测量刹车距离和时间，可以计算出汽车的加速度和 初速度，进而分析汽车行驶的安全性。
加强制动系统维护和保养
定期检查制动系统各部件的磨损情况，及时更换磨损严重的部件， 确保制动系统处于良好状态。
改善道路环境和交通设施
1 2
完善道路标志和标线
设置清晰、醒目的道路标志和标线，提供明确的 交通指示和引导，降低驾驶员误判风险。
加强交通安全管理
加大对交通违法行为的查处力度，提高交通执法 水平，营造安全、有序的交通环境。
02
汽车行驶安全相关因素
驾驶员反应时间与制动距离关系
01 反应时间定义
从驾驶员发现危险情况到开始采取制动措施所需 的时间。
02 制动距离组成
反应时间内车辆行驶的距离和制动器起作用后车 辆行驶的距离。
03 反应时间对制动距离的影响
反应时间越长，制动距离越长，安全隐患越大。
汽车制动性能评价指标
01 制动效能
提升驾驶员安全意识
定期开展交通安全教育，强化驾驶员 对交通法规和安全驾驶的认识，增强 安全意识。
优化汽车制动系统设计和性能
改进制动器设计
采用高性能制动器材料和结构，提高制动效能和稳定性，缩短制 动距离。
高中物理课件 匀变速直线运动与汽车安全行驶
知识点二 汽车安全行驶问题 1.反应时间与反应距离: 驾驶员从看到现象到做出相应的刹车动作的这段时间,称为反应时间。在反应 时间内,汽车以原来的速度做匀速直线运动,汽车所行驶的距离为反应距离。 2.刹车距离与停车距离: (1)从制动刹车开始,到汽车安全停下来,汽车做匀减速运动,所通过的距离为刹车 距离。 (2)反应距离和刹车距离之和为停车距离。 (3)刹车距离的大小取决于路面情况和汽车的运动速度。
【身手小试】 在一段限速为50 km/h的平直道路上,一辆汽车遇到紧急情况刹车,刹车后车轮在 路面上滑行并留下9.0 m长的笔直的刹车痕迹。从监控录像中得知该车从刹车 到停止的时间为1.5 s。请你根据上述数据计算该车刹车前的速度,并判断该车 线运动 第五节 匀变速直线运动与汽车安全行驶
基础梳理
知识点一 四个基本公式 1.匀变速直线运动基本公式的比较:
2.应用匀变速直线运动规律解题的一般步骤: (1)分析运动过程:认真审题,弄清题意和物体的运动过程,必要时要画出物体运动 的过程示意图。 (2)明确题目条件:明确研究过程的已知量和待求量,搞清题目的条件,要注意各量 单位的统一。 (3)规定正方向:一般取初速度v0的方向为正方向,从而确定已知量和未知量的正 负。对于无法确定方向的未知量,可以先假设为正方向,待求解后,再根据正负确 定所求物理量的方向。
【跟踪训练】 1.一辆汽车从静止开始做匀加速直线运动,已知途中先后经过相距27 m的A、B 两点所用时间为2 s,汽车经过B点时的速度为15 m/s。求: (1)汽车经过A点时的速度大小和加速度大小。 (2)汽车从出发点到A点经过的距离。 (3)汽车经过B点后再经过2 s到达C点,则BC间距离为多少?
3.汽车安全行驶问题的解决方法: (1)建立物理模型:在反应时间内汽车做匀速直线运动,刹车时间内做匀减速直线 运动。 (2)根据题目给出的条件,画出示意图。 (3)灵活运用公式,匀变速直线运动的公式多,推论多,解题时要灵活选择,同时注 意公式中v0、vt、a、s均为矢量,通常规定v0方向为正方向。 (4)借助v-t、s-t图像分析汽车运动情况。
《匀变速直线运动与汽车行驶安全》教案
《匀变速直线运动与汽车行驶安全》教案一、教学目标：知识与技能：(1)、学会把实际物体的运动抽象为物理模型并应用匀变速直线运动的规律进行求解；(2)、掌握匀变速直线运动规律在生活中的应用；(3)、熟练运用运动学公式，学会一题多解的方法。
过程与方法：通过解决实际问题，培养学生运用物理规律对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。
情感、态度、价值观：(1)、通过汽车行驶与物理学规律关系的探讨，理解物理与社会的瓣关系；(2)、通过活动使学生获得成功的愉悦，让学生体会到生活中处处蕴含物理知识，物理就在身边，培养学生参与物理学习活动的兴趣，提高学习的自信心；(3)、让学生领悟到题目可以一题多解，体验一提多解的乐趣，人生之路也有多条，从而树立正确的人生观；(4)、通过对例题的讲解和分析，增强学生的安全意识，培养学生自主遵守交通规范的良好习惯。
二、教学重点、难点教学重点：(1)、把实际物体的运动抽象为物理模型并应用匀变速直线运动的规律进行求解；(2)、进行一题多解的训练；教学难点：物理模型的建立以及一题多解依据：因为学生们刚开始高中物理的学习，大多数同学还没有形成良好的思维习惯，遇到问题时不知道从何处入手；同时，很多同学只满足于只要能将题目解答完就行了，很少会深入思考、分析总结，找出最佳的解答方案。
三、教学过程：（一）【知识回顾】匀变速直线运动规律小结速度公式：v t = v0 + a t位移公式：重要推论：说明：1、以上公式中的五个物理量（“知三求二”），其中v0、vt、a、s为矢量，使用时要选取统一的正方向；2、边读题时要同时画出运动情境图，并在上面标注已知量和待求量；3、若一个物体的运动包含几个阶段，就要分段分析，弄清物体在每段上的运动情况即遵循的规律，应特别注意的是各段交接点处的速度往往是解题的关键，应首先考虑。
（二）【新课引入】行车和出行安全已经成为人们，尤其是中学生特别关注的问题。
在我们上学和放学的路上有时会见到交通事故。
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．
《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。
而了解匀变速直线运动对于保障汽车行驶安全至关重要。
首先，让我们来理解一下什么是匀变速直线运动。
简单来说，匀变速直线运动就是物体在直线上运动，并且加速度保持不变。
加速度是描述物体速度变化快慢的物理量。
如果加速度为正，速度就会不断增加；如果加速度为负，速度则会不断减小。
在汽车行驶中，加速和刹车就是典型的匀变速直线运动。
当我们踩下油门时，汽车产生向前的加速度，速度逐渐增大；而当我们踩下刹车时，汽车产生向后的加速度，速度逐渐减小。
那么，匀变速直线运动的相关公式在汽车行驶安全中有哪些应用呢？速度公式：v ＝ v₀＋ at 。
其中 v 是末速度，v₀是初速度，a 是加速度，t 是时间。
这个公式可以帮助我们计算在给定加速度和时间的情况下，汽车的最终速度。
例如，在高速公路上，从初始速度加速到某一较高速度所需的时间和加速度的关系。
位移公式：s ＝ v₀t ＋ 1/2at²。
这个公式能让我们了解在一定时间内，汽车在加速或减速过程中行驶的距离。
假设前方突然出现障碍物，我们可以根据当前速度、刹车时的加速度，估算出汽车停下所需的距离，从而提前做好准备。
速度位移公式：v² v₀²＝ 2as 。
通过这个公式，我们能在已知初末速度和加速度的情况下，计算出汽车行驶的距离。
比如，在了解了汽车的最大刹车能力（即加速度）和初始行驶速度后，可以计算出紧急刹车时汽车需要滑行多远才能停下。
了解这些公式对于保障汽车行驶安全有着重要的意义。
在实际的驾驶场景中，保持安全车距是至关重要的。
如果跟车太近，当前车突然刹车时，后车可能来不及反应而发生追尾事故。
假设前车以一定速度行驶，突然刹车，其刹车加速度为 a₁，后车的反应时间为t₁，刹车加速度为 a₂，两车初始距离为 s₀。
为了避免追尾，后车在反应时间内行驶的距离加上刹车距离应该小于等于前车的刹车距离加上初始车距。
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， ，根据
达标检测
2.如图所示，国产某品牌汽车装备了具有“全力自动刹车”功能的城市安全系 统，系统以50Hz的频率监视前方的交通状况，当车速v≤10m/s且与前方静止 的障碍物之间的距离接近安全距离时，如果司机未采取制动措施，系统就会 立即启动“全力自动刹车”，加速度大小约为5m/s2，使汽车避免与障碍物相 撞。则“全力自动刹车”系统设置的安全距离约为（ ） A.5m B.10m C.15m D.20m
（2）饮酒使志愿者的反应时间延长了多少？
新课探究
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1.以36 km/h的速度沿平直公路行驶的汽车，遇障碍物刹车后获得大小为a＝4 m/s2的加速度，刹车后第3 s内，汽车走过的路程为( ) A．12.5 m B．12 m C．1.0 m D．0.5 m
答案及解析：36km/h=10m/s，汽车刹车到停止所需的时间 刹车后第3s内的位移，等于停止前0.5s内的位移 逆向思维法，则 D正确． 故答案为：D
匀变速直线运动与汽车安全行驶
温故知新 匀变速直线运动规律：
vt v0 at
对自由落体运动，v0=0，a=g，则有： V=gt
情景导入
当今社会，酒驾已经严重违反了道路交通安全法，为了保 证交通安全，国家法律严禁酒后驾驶，为什么酒驾会带来 严重的安全问题，其背后隐藏的物理规律又是什么，我们 应该怎样安全行驶呢？我们这节课来探究这一问题。
答案及解析：本题采用逆向思维，减速到0的匀减速直线运动的规律可看
成初速度为0的匀加速直线运动；最后2s内的位移是1m，则由s=
1 2
at2可得：
1=
1 2
×a×22，
解得
a=0.5m/s2，
则6s内的位移：
故答案为：B。
s
1 2
at62
1 2
0.5 62 m
9m
达标检测
4．一辆轿车在平直公路的一条车道上以72 km/h的速度匀速行驶，突
新课探究
例题一 人在看到前方障碍物紧急刹车这一过程，下列说法中正确的是 （） A.车子始终做匀减速直线运动 B.在反应时间内，车子做匀变速直线运动 C.整个过程中，车子的速度一直在减小 D.车子速度先保持不变，后均匀减小
答案及解析：在反应时间内，车子做匀速直线运动运动，车子 速度保持不变，在制动过程中，汽车可认为做匀减速直线运动， 车子速度均匀减小。 故答案为:D.
新课探究
反应时间和反应距离
反应时间：驾驶员从发现情况到采取措施所经历的时间。
反应时间内汽车的运动： 汽车仍然以原来的速度做匀速直线运动
反应距离：汽车在反应时间内行驶的距离
新课探究
刹车时间和刹车距离
刹车时间：驾驶员从采取制动措施到汽车完全停下来 所经历的时间。
刹车时间内汽车的运动：汽车做匀减速直线运动
新课探究
探究点一 安全距离
问题： 根据我国道路交通管理的相关规定，同一车道行驶的机 动车，后车必须与前车保持必要的安全距离，那什么是安全距 离呢？
新课探究 探究点一 安全距离
• 小组合作：阅读教材第52页图2-5-1，交流与讨论下面问题。
（1）安全距离由哪些部分组成？ （2）汽车在反应距离做什么运动？ （3）汽车在刹车距离做什么运动？
答案及解析：
由题意知，车速v≤10m/s时，系统立即启动“全力自动刹车”的加速度大
小约为5m/s2，最后末速度减为0，由推导公式v2=2ax可得：x
v2 2a
102 25
m
10m
所以系统设置的安全距离约10m。
故答案为：B
达标检测
3.汽车刹车的运动可视为匀减速直线运动，已知某辆汽车经过6s的时间 速度减为零，最后2s内的位移是1m，则汽车减速过程的总位移是（ ） A．8m B．9m C．10m D．12m
新课探究
例题四 （教材例题3） 一般人的刹车反应时间t0=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v0=72km/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=39m.减速过程中汽车位移s=25m, 此过程可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。
然发现其正前方120 m处有一辆货车同向匀速前进，于是轿车紧急刹 车做匀减速运动，若轿车刹车过程的加速度大小为a＝1 m/s2，两车相
距最近时，距离为22 m，忽略司机的反应时间，则货车的速度大小为
()
A.21.6 km/h
B.18 km/h
C.16 km/h
D.12 km/h
达标检测
答案及解析：轿车的速度v0＝72 km/h＝20 m/s，货车的速度设为v，当 两车速度相等时，两车相距最近，此过程所用的时间 t＝ 轿车的位移大小为 x轿＝ ， 货车的位移大小为 x货＝vt， 经分析可知，两车相距最近时有xmin＝x货＋120 m－x轿＝22 m，联立解 得货车的速度大小为v＝6 m/s＝21.6 km/h。 故答案为：A。
刹车距离：汽车在刹车时间内行驶的距离，刹车距离由行驶速度 和加速度决定，而刹车的最大加速度由路面和轮胎决定
新课探究 归纳小结
（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． （2）反应时间内汽车的运动：汽车在反应时间内做匀速直线运动 （3）汽车在刹车过程做匀减速直线运动
例题三：（教材例题2）在例题2中，如果驾驶员看到交通事故的 反应时间是0.5s，该汽车是否会出现安全问题？
新课探究 探究点三 酒后驾驶的危害 问题：酒驾严重影响了安全行驶，如何用物理规律解析这一现 象？
小组合作：小组交流与讨论上述问题。
新课探究 探究点三 酒后驾驶的危害
新课探究 归纳小结
驾驶员喝酒后，会导致反应时间增强，增加了汽车停车时间的 反应距离，容易发生危险，因此，严禁酒后驾驶。
新课探究 归纳小结
为了保证安全，汽车行驶过程中与前方汽车的实际距离应该大于 安全距离。
新课探究
例题二：（教材例题1）一辆汽车在高速公路上行驶的速度为 108km/h.当驾驶员前方80m处发现交通事故时，马上紧急刹车， 并以7.5m/s2的恒定加速度减速行驶，该汽车是否出现安全问题？
新课探究
新课探究
新课探究 探究点二 判断汽车是否安全行驶 问题：为了确保汽车行驶安全，需要保持一定的车距， 如何判断这个距 离是否达到安全行驶需求呢？
小组合作：小组成员讨论与交流上述问时间以及汽车的惯性，驾驶员不能立马使车子停下 来，为保证汽车安全，需要汽车与前车的实际距离大于其规定的 安全距离：d>S安