高中物理 2.4勻變速直線運動與汽車行駛安全 學(xué)案 粵教版必修1

1、§2.4 勻變速直線運動與汽車行駛安全【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1. 知識和技能根據(jù)文字信息能在頭腦中展現(xiàn)汽車在人體反應(yīng)時間內(nèi)的勻速直線運動和剎車時間內(nèi)的勻減速直線運動的物理情景,建立物理模型.會應(yīng)用速度公式,位移公式和推理結(jié)論、結(jié)合汽車的運動分析解決問題. 2. 過程與方法在探究問題的過程中、要培養(yǎng)良好的分析問題,處理問題的習(xí)慣:通過文字信息的慢慢品味(注意題目所包含的隱含條件),首先建立清晰的物理模型,眼前出現(xiàn)動態(tài)的物體運動情景;其次建立不同的物理過程與相應(yīng)的物理規(guī)律之間的聯(lián)系;再其次根據(jù)選取的正方向,判斷物理量的正負(fù)號后正確列出物理方程,通過數(shù)學(xué)手段解題;最后將結(jié)果與命題對照,體會一下客觀過

2、程.3. 情感態(tài)度與價值觀生樹立牢固的安全意識,關(guān)愛生命.【學(xué)習(xí)重點】 通過汽車安全行駛問題,培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用勻變速直線運動規(guī)律分析問題,解決問題的能力?！局R要點】勻變速直線運動的規(guī)律：速度公式：平均速度公式：位移公式：速度與位移的關(guān)系：【典型例題】1駕駛手冊規(guī)定具有良好剎車性能的汽車在以80m/s的速率行駛時，可以在56m的距離內(nèi)被剎?。辉谝?8m/s的速率行駛時，可以在24m的距離內(nèi)被剎住假設(shè)對這兩種速率，駕駛員所允許的反應(yīng)時間與剎車的加速度都相同，則允許駕駛員的反應(yīng)時間約為多少？答案：解析：設(shè)反應(yīng)時間為t，則：5680t2448t由得：t0.2s2一列火車進(jìn)站前先關(guān)閉氣閥，讓車減速滑行滑行

3、了300m時速度減為關(guān)閉氣閥時的一半，此后又繼續(xù)滑行了20s停在車站設(shè)火車在滑行過程中加速度始終維持不變，試求： （1）從火車關(guān)閉氣閥到停止滑行時，滑行的總位移；（2）火車滑行的加速度；（3）火車關(guān)閉氣閥時的速度答案：2（3）20m/s解析：設(shè)火車關(guān)閉氣閥時速度為v0，加速度大小為a，總位移為s則由題意有：（1）（）2v022a×300（2）0a×20（3）2a（s300）0（）2解之得：s400m，a2，v020m/s3一小汽車從靜止開始以3m/s2的加速度行駛，恰有一自行車以6m/s的速度從車邊勻速駛過，求：（1）汽車從開始啟動后在追上自行車之前經(jīng)多少時間后兩者相距最遠(yuǎn)

4、？此時距離是多少？（2）什么時候追上自行車，此時汽車的速度是多少？答案：（1）2s6m（2）12m/s解析：（1）汽車啟動后速度逐漸增大，自行車的速度是定值，當(dāng)汽車的速度還小于自行車的速度時兩者距離還要加大，到兩者速度相等，兩車之間的距離最大at，t/a2s所以tat26×2×3×22m6m（2）汽車追上自行車，兩車位移相等at2代入數(shù)值4s所以a3×4m/s12m/s4汽車以10m/s的速度前進(jìn)時，突然發(fā)現(xiàn)前方30m遠(yuǎn)處一輛自行車正以4m/s的速度同向勻速前進(jìn)，汽車隨即剎車，為保證汽車不碰到自行車，試求汽車剎車的最小加速度答案：2解析：為保證不碰到自行

5、車，在兩車相遇時，要求兩車速度相等設(shè)剎車加速度大小為a，則：10at4t10tat2304t解得：a2【規(guī)律總結(jié)】利用勻變速直線運動規(guī)律處理實際問題實際就是對公式的變形應(yīng)用在處理司機(jī)剎車問題時，注意反應(yīng)，時間汽車的運動實際是先經(jīng)過一段勻速直線運動，后做勻減速直線運動在處理追趕和相遇問題時，注意抓住運動的位移關(guān)系、速度關(guān)系（速度相等時，間距最大或最?。┘皶r間關(guān)系（同時出發(fā)，時間相同；先后出發(fā)，存在時間差）【當(dāng)堂反饋】1如圖為兩個物體A和B在同一直線上沿同一方向同時作勻加速運動的v-t圖線。已知在第3s末兩個物體在途中相遇，則物體的出發(fā)點的關(guān)系是A從同一地點出發(fā) BA在B前3m處 CB在A前3m處

6、 DB在A前5m處2汽車在平直公路上以速度v0做勻速直線運動。當(dāng)它路過某處的同時，該處有一輛汽車乙開始做初速度為零的勻加速運動去追趕甲車根據(jù)上述的已知多件（ ）A可求出乙車追上甲車時的速度B可求出乙車追上甲車時所走的路程C可求出乙車從開始運動到追上甲車所用的時間D不能求出上述三者中的任何一個3汽車以 20 ms的速度沿公路向東行駛，自行車以 5ms的速度在汽車前與汽車同方向勻速運動，當(dāng)汽車與自行車相距44m時開始以大小為2ms2的加速度剎車，求汽車與自行車何時何處相遇。 4A、B兩棒均長1m，A懸于高處，B豎于地面，A的下端和B的上端相距20m。今A、B兩棒同時運動，A做自由落體運動，B以初速

7、度 20 ms豎直上拋，在運動過程中兩棒都保持豎直。求：兩棒何時開始相遇？相遇（不相碰）過程為多少時間？（g10 ms2）×102 kg的小車A（車長不計），在A的右方L=8.0 m處，另一輛小車B正以速度vB=4.0 m/s的速度向右做勻速直線運動遠(yuǎn)離A車，為使A車能經(jīng)過t=10.0 s時間追上B車，立即給A車適當(dāng)施加向右的水平推力使小車做勻變速直線運動，設(shè)小車A受到水平軌道的阻力是車重的0.1倍，試問：在此追及過程中，推力至少需要做多少功？（取g=10 m/s2）【參考答案】1C 2A 34s 距汽車剎車處64m 41s；0.1s 5Wmin×104 J【達(dá)標(biāo)訓(xùn)練】1物

8、體做直線運動，下列情況可能出現(xiàn)的是： A物體的加速度增大時，速度反而減小 B物體的速度為0時，加速度卻不為0 C物體的加速度始終不變且不為0，速度也始終不變 D物體的加速度不為0，而速度大小卻不發(fā)生變化2一質(zhì)點由靜止開始做勻加速直線運動，當(dāng)它位移為s時，末速度為vt，當(dāng)它的位移為ns時，末速度為： ABCD 3如圖所示，是一質(zhì)點作直線運動的v-t圖像，下列說法中正確的是：A整個過程中，CD段和DE段的加速度數(shù)值最大B整個過程中，BC段的加速度數(shù)值最大C整個過程中，D點所表示的狀態(tài)離出發(fā)點最遠(yuǎn)DBC段所表示的運動通過的路程是34m4甲乙兩輛汽車在平直的公路上沿同一方向作直線運動，t0時刻同時經(jīng)過

9、公路旁的同一個路標(biāo)。在描述兩車運動的vt圖中（如圖），直線a、b分別描述了甲乙兩車在020 s的運動情況。關(guān)于兩車之間的位置關(guān)系，下列說法正確的是：A在010 s內(nèi)兩車逐漸靠近B在1020 s內(nèi)兩車逐漸遠(yuǎn)離C在515 s內(nèi)兩車的位移相等D在t10 s時兩車在公路上相遇5一物體自樓頂平臺上自由下落h1時，在平臺下面h2處的窗口也有一物體自由下落，如果兩物體同時到達(dá)地面，則樓高為：Ah1+h2 B C D 6一質(zhì)點在一直線運動，第1s內(nèi)通過1m，第2s內(nèi)通過2m，第3s內(nèi)通過3m，第4s內(nèi)通過4m，該質(zhì)點的運動可能是： A變加速運動B初速度為零的勻加速運動C勻速運動D初速不為零的勻加速運動 O甲乙

10、tt1s7（答案：BCD）99999999質(zhì)點甲、乙做直線運動的位移時間圖像如圖所示，則：A在運動過程中，質(zhì)點甲比質(zhì)點乙運動的快B當(dāng)t=t1時刻，兩質(zhì)點的位移相同C當(dāng)t=t1時刻，兩質(zhì)點的速度相同 D質(zhì)點甲的加速度大于質(zhì)點乙的加速度8甲物體的質(zhì)量是乙物體的2倍，甲從H高處自由下落，乙從2H高處與甲同時自由下落，下述正確的是：A兩物體下落過程中，同一時刻甲的速度比乙的速度大B下落過程中，下落1s末時，它們的速度相同C下落過程中，各自下落1m時，它們的速度相同D下落過程中，甲的加速度比乙的加速度大9汽車正在以 10m/s的速度在平直的公路上前進(jìn)，在它的正前方x處有一輛自行車以4m/s的速度做同方向

11、的運動，汽車立即關(guān)閉油門做a = - 6m/s2的勻變速運動，若汽車恰好碰不上自行車，則x的大小為：A B C3m D7m10有一長為L的列車，正以恒定的加速度過鐵路橋，橋長也為L，現(xiàn)已知列車車頭過橋頭的速度為v1，車頭過橋尾時的速度為v2，那么，車尾過橋尾時的速度為：A2v1v2 B2v2v1 C D11一小球沿斜面勻加速滑下，依次經(jīng)過A、B、C三點。已知AB=6cm，BC=10cm，小球經(jīng)過AB和BC兩段所用的時間均為2s，則小球經(jīng)過A、B、C三點時的速度大小分別是：A2 m/s，3 ms，4 m/s B2 m/s，4 m/s，6 m/sC3 m/s，4 ms，5 m/s D3 m/s，5

12、 m/s，7 m/s12火車從車站由靜止開出做勻加速直線運動，最初一分鐘行駛540m，則它在最初10s行駛的距離是： A、90mB、45mC、30mD、15m13某同學(xué)用如圖所示的裝置測定重力加速度， （1）電火花計時器的工作電壓為_，頻率為_。（2）打出的紙帶如圖所示，實驗時紙帶的_端應(yīng)和重物相連接。（選填“甲”或“乙”）（3）由紙帶所示數(shù)據(jù)可算出實驗時的加速度為m/s2。（4）當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葦?shù)值為9.8 m/s2，請列出測量值與當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊闹涤胁町惖囊粋€原因： 。14某同學(xué)在“測勻變速直線運動的加速度”的實驗中，用打點計時器記錄了被小車拖動的紙帶的運動情況，在紙帶上確定出A、B、C、

13、D、E、F、G共7個計數(shù)點，其相鄰點間的距離如圖所示，每兩個相鄰的計數(shù)點之間的時間間隔為0.10 s.(1)試根據(jù)紙帶上各個計數(shù)點間的距離，計算出打下B、C、D、E、F五個點時小車的瞬時速度，并將各個速度值填入下式(要求保留三位有效數(shù)字)vB m/s,vC /s,v m/s，v m/s, v m/s.(2)將B、C、D、E、F各個時刻的瞬時速度標(biāo)在如圖所示的坐 標(biāo)紙上，并畫出小車的瞬時速度隨時間變化的關(guān)系圖線.(3)根據(jù)第(2)問中畫出的v-t圖線，求出小車運動的加速度為 m/s2(保留兩位有效數(shù)字)15如圖所示，豎直懸掛一根長15m的直桿，在桿的正下方距桿下端5m處有一觀察點A，當(dāng)桿自由下落

14、時，求桿全部通過A點所需的時間。（g取10m/s2） 16一個質(zhì)點由靜止開始作直線運動，第1s內(nèi)加速度為5m/s2，第2s內(nèi)加速度為5m/s2，第3s、第4s重復(fù)第1s、第2s內(nèi)的情況，如此不斷地運動下去，當(dāng)經(jīng)過時間為100s時，這個質(zhì)點的位移是多少？當(dāng)質(zhì)點的位移達(dá)到時，質(zhì)點經(jīng)過了多少時間？17一列火車做勻變速直線運動駛來，一人在火車旁觀察火車的運動，發(fā)現(xiàn)相鄰的兩個10s內(nèi)，列車從他跟前駛過8節(jié)車廂和6節(jié)車廂，每節(jié)車廂長8m，求：（1）火車的加速度（2）人開始觀察時火車的速度大小。 18摩托車先由靜止開始以m/s2的加速度做勻加速運動，后以最大行駛速度25m/s勻速運動，追趕前方以15m/s的

15、速度同向勻速行駛的卡車。已知摩托車開始運動時與卡車的距離為1000m，則：（1）追上卡車前二者相隔的最大距離是多少？（2）摩托車經(jīng)過多少時間才能追上卡車？【達(dá)標(biāo)訓(xùn)練參考答案】1ABD 2B 3ACD 4C5D6AD7AB8BC 9B10D 11B 12D 13（1）220V， 50HZ。（2）乙（3）/s2。（4）存在摩擦阻力。14 (1)根據(jù)一段時間內(nèi)的平均速度，等于該段時間中間時刻的瞬時速度，可求得打下B、C、D、E、F五個計時點時小車的速度為0.400/s，0.479/s，0.560/s，0.640/s，0.721/s.(2)圖略.(3)0.80(答案在0.790.81之間均可)15解析： 桿最下端到達(dá)A點所經(jīng)過的位移s1=5m，所用時間t1，s1=gt12，解得t1=1s；桿最上端到達(dá)A點所經(jīng)過的位移s2=20m，所用時間t2，s2=gt22，解得t2=2s；桿全部通過A點所需的時間t= t2t1=1s。16解析：250m17解析：/s2、/s18解析：（1）由題意得摩托車勻加速運動最長時間，位移，所以摩托車在達(dá)最大速度之前沒有追上卡車。則追上卡車前二者速度相等是間距最大，設(shè)從開始經(jīng)過t2時間速度相等，最大間距為Sm ，于是有，最大間距（2）設(shè)從開始經(jīng)過t時間摩托