物理ⅰ粵教版2.4勻變速直線運(yùn)動(dòng)與汽車行駛安全學(xué)案

1、物理粵教版2.4 勻變速直線運(yùn)動(dòng)與汽車行駛安全學(xué)案1、安全距離包含_和_兩個(gè)部分、2、剎車距離是指駕駛員采取制動(dòng)措施到車停下來(lái)所行駛的距離，在制定交通安全距離中的2vt剎車距離時(shí)，是按照剎車后車做勻減速行駛計(jì)算的、由2v 2as 得 s 2a，可知?jiǎng)x車距離由t_和 _決定，而剎車的最大加速度由_和 _決定、3、勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與位移的關(guān)系由速度公式 vt _和位移公式 s_ 聯(lián)立消去時(shí)間t ，可得速度與位22移的關(guān)系式： vt v0 2as2當(dāng) v0 0 時(shí) vt _.4、運(yùn)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式解決實(shí)際問(wèn)題方法有圖象法、 _法等，注意分析物理過(guò)程要先畫(huà)草圖，選擇恰當(dāng)?shù)墓浇忸}.【一】汽車行駛安全問(wèn)

2、題 問(wèn)題情境 駕駛手冊(cè)規(guī)定具有良好剎車性能的汽車以80km/h 的速率行駛時(shí)，能夠在56m的距離內(nèi)被剎住，在以48km/h 的速度行駛時(shí)，能夠在24m的距離內(nèi)被剎住、假設(shè)對(duì)這兩種速率，駕駛員的反應(yīng)時(shí)間相同( 在反應(yīng)時(shí)間內(nèi)駕駛員來(lái)不及使用剎車，車速不變 ) ，剎車產(chǎn)生的加速度也相同，那么駕駛員的反應(yīng)時(shí)間約為多少？ 要點(diǎn)提煉 1、反應(yīng)距離在汽車行駛安全知識(shí)中， 反應(yīng)時(shí)間是指信息傳達(dá)至駕駛員后到駕駛員依照信息作出有效反應(yīng)動(dòng)作的時(shí)間間隔，反應(yīng)距離決定于反應(yīng)時(shí)間和車的行駛速度、反應(yīng)距離車速×反應(yīng)時(shí)間、車速一定的情況下，反應(yīng)越快即反應(yīng)時(shí)間越短，越安全、2、剎車距離剎車過(guò)程做勻減速運(yùn)動(dòng)，其剎車距離

3、的大小取決于車的初速度和路面的粗糙程度、3、安全距離安全距離即停車距離，包含反應(yīng)距離和剎車距離兩部分、【二】追及和相遇問(wèn)題的處理兩物體在同一直線上運(yùn)動(dòng)，往往涉及追及、 相遇或幸免碰撞等問(wèn)題、解答此類題的關(guān)鍵條件是：兩物體能否同時(shí)到達(dá)空間某位置、1、解追及、相遇問(wèn)題的思路(1) 依照對(duì)兩物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程的分析，畫(huà)出兩物體運(yùn)動(dòng)的示意圖、(2) 依照兩物體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)，分別列出兩個(gè)物體的位移方程，注意要將兩物體運(yùn)動(dòng)時(shí)間的關(guān)系反映在方程中、(3) 由運(yùn)動(dòng)示意圖找出兩物體位移間的關(guān)聯(lián)方程，這是關(guān)鍵、2、解決追及、相遇問(wèn)題的方法大致分為兩種方法：一是物理分析法，即通過(guò)對(duì)物理情景和物理過(guò)程的分析，找到臨界狀態(tài)和臨

4、界條件，然后結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)方程求解、二是數(shù)學(xué)方法， 因?yàn)樵趧蜃兯龠\(yùn)動(dòng)的位移表達(dá)式中有時(shí)間的二次方，我們能夠列出位移方程、利用二次函數(shù)求極值的方法求解，有時(shí)也可借助v t 圖象進(jìn)行分析 .例 1 在高速公路上， 有時(shí)會(huì)發(fā)生 “追尾” 事故后面的汽車撞上前面的汽車、請(qǐng)分析一下，造成“追尾”事故的緣故有哪些？我國(guó)高速公路的最高車速限制為120km/h. 設(shè)某人駕車正2( 從意識(shí)到應(yīng)該停車到操作剎車的時(shí)間) 為 0.6 0.7s 、請(qǐng)分析一下，應(yīng)該如何計(jì)算行駛時(shí)的安全車距？2行車恰好從汽車的旁邊通過(guò)、(1) 汽車在追上自行車前多長(zhǎng)時(shí)間與自行車相距最遠(yuǎn)？如今的距離是多少？汽車的瞬時(shí)速度是多大？(2) 汽車經(jīng)

5、多長(zhǎng)時(shí)間追上自行車？追上自行車時(shí)汽車的瞬時(shí)速度是多大？(3) 作出此過(guò)程汽車和自行車的速度時(shí)間圖象、變式訓(xùn)練在平直公路上，一輛自行車與同方向行駛的汽車同時(shí)通過(guò)某點(diǎn)，它們的位移隨時(shí)間1的變化關(guān)系是自行車：s1 6t ，汽車： s2 10t 4t 2，由此可知：(1) 通過(guò) _時(shí)間，自行車追上汽車、(2) 自行車追上汽車時(shí)，汽車的速度為_(kāi) 、(3) 自行車追上汽車的過(guò)程中，兩者間的最大距離為 _、【即學(xué)即練】1、一輛汽車在某路面緊急剎車時(shí)，加速度的大小是6m/s2，假如必須在2s 內(nèi)停下來(lái)，汽車的行駛速度不能超過(guò)多少？假如汽車以該速度行駛，必須在1.5s 內(nèi)停下來(lái)，汽車剎車勻減速運(yùn)動(dòng)加速度至少多大

6、？2、假設(shè)汽車以12m/s 的速度在平直公路上勻速行駛，由于前方出現(xiàn)意外情況，駕駛員緊急剎車，剎車的加速度大小是4m/s2，求剎車后2s 時(shí)的速度大小、3、以 10m/s 的速度勻速行駛的汽車，剎車后做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，假設(shè)汽車剎車后第位移為 6.25m( 剎車時(shí)間超過(guò)2s) ，那么剎車后6s 內(nèi)汽車的位移是多大？2s 內(nèi)的參考答案課前自主學(xué)習(xí)1、反應(yīng)距離剎車距離2、 vt a 地面輪胎13、 v0 atv 0t 2at 22as4、公式核心知識(shí)探究【一】 問(wèn)題情境 v2設(shè)駕駛員反應(yīng)時(shí)間為t ，剎車距離為 s，剎車后加速度大小為a，那么由題意可得s vt 2a，將兩種情況下的速度和剎車距離代入上

7、式得：802803.656 3.6 ×t 2a482483.624 3.6 ×t 2a由兩式解得t 0.72 s故駕駛員的反應(yīng)時(shí)間約為 0.72 s解題方法探究例1見(jiàn)解析解析從后車的運(yùn)動(dòng)考慮，造成“追尾”的緣故要緊有以下幾個(gè)方面：(1) 車速過(guò)快； (2) 跟前車的車距過(guò)小；(3) 司機(jī)的反應(yīng)較遲緩；(4) 車的制動(dòng)性能較差、當(dāng)司機(jī)發(fā)明緊急情況 ( 如前方車輛突然停下 ) 后，在反應(yīng)時(shí)間內(nèi)， 汽車仍以原來(lái)的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)；剎車后，汽車勻減速滑行、因此，剎車過(guò)程中汽車先后做著兩種不同的運(yùn)動(dòng)，行駛中的安全車距應(yīng)等于兩部分位移之和、其運(yùn)動(dòng)情況如下圖、為確保行車安全，反應(yīng)時(shí)間應(yīng)

8、取 0.7 s 計(jì)算、汽車原來(lái)的速度 v0 120/ 33.3/. 在反應(yīng)時(shí)間 t 1 0.7s內(nèi)，汽車做勻速直線運(yùn)動(dòng)的位km hm s移為 s1 v0t 1 33.3 × 0.7 m 23.3 mvt v0 0 33.3剎車后，汽車做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，滑行時(shí)間為t 2 a 5 s 6.7s汽車剎車后滑行的位移為121(5)×(6.7)2s2 v0t 22at2 33.3 × 6.7 m2×m110.9 m因此行駛時(shí)的安全車距應(yīng)為ss1 s2 23.3 m 110.9 m 134.2 m例2見(jiàn)解析解析解法一： ( 物理分析法 )分析：解決追及問(wèn)題的關(guān)鍵是找

9、出兩物體運(yùn)動(dòng)中物理量之間的關(guān)系、當(dāng)汽車速度與自行車速度相等時(shí)，兩者之間的距離最大；當(dāng)汽車追上自行車時(shí)，兩者的位移相等、(1) 令 v 汽 v 自 ，即 at v 自 ，代入數(shù)值3t 6得 t 2s11s s 自 s 汽 v 自 t at2 (6 ×2 × 3×4) m 6m.2212v自2× 6(2)s 汽 s 自 ，即 2at 2 v 自 t ，得 t a 3s 4sv 汽 at 3× 4m/ s 12m/ s.(3) 見(jiàn)解法二、解法二： (1) 如下圖，設(shè)汽車在追趕自行車的過(guò)程中與自行車的距離為s，依照題意：113s s2 s1 vt 2at 2 6t 2× 3t 2 2t 22 6可見(jiàn)s 是時(shí)間的一元二次函數(shù)，依照相關(guān)的數(shù)學(xué)知識(shí)作出的函數(shù)圖象如下圖、顯然當(dāng)t 2s 時(shí)汽車與自行車相距最遠(yuǎn)，最大距離sm 6m、如今汽車的速度為：v2 at 3× 2m/ s6m