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1、第四节匀变速直线运动与汽车行驶安全第四节匀变速直线运动与汽车行驶安全【答案答案】D精精 彩彩 回回 眸眸图图241【答案答案】B【解解释释】物物体体在在斜斜面面上上初初速速度度为为零零，设设末末速速度度为为v，则则有有v202a1s1.同同理理，在在水水平平面面上上有有0v22a2s2，所所以以a1s1a2s2，故故a12a2，应应选选B.本本例例是是一一个个匀匀加加速速直直线线运运动动与与一一个个匀匀减减速速直直线线运运动动的的“连连接接”运运动动，解解题题时时要要注注意意到到匀匀加加速速直直线线运运动的末速度就是匀减速直线运动的初速度动的末速度就是匀减速直线运动的初速度3由由静静止止开开始
2、始匀匀加加速速运运动动的的物物体体，3 s末末与与5 s末末速速度度之之比比为为_，前前3 s与与前前5 s内内位位移移之之比比为为_，第第3 s内内与与第第5 s内位移之比为内位移之比为_【答案答案】3 59 255 9【解解析析】由由初初速速度度为为零零的的匀匀加加速速直直线线运运动动的的规规律律知知，第第1 s末末、第第2 s末末、第第3 s末末、第第n s末末的的速速度度之之比比为为123n， 前前 1 s、 前前 2 s、 前前 3 s、 、 前前 n s内内 的的 位位 移移 之之 比比 为为122232n2，第第1 s、第第2 s、第第3 s、第第n s的的位位移移之之比比为为1
3、35(2n1)所所以以第第3 s末末与与第第5 s末末的的速速度度之之比比为为35，前前3 s与与前前5 s内内的的位位移移之之比比为为3252925，第第3 s与与第第5 s内内的的位移之比为位移之比为59.知知 识识 梳梳 理理反应距离反应距离刹车距离刹车距离 va地面地面轮胎轮胎思思考考：酒酒后后驾驾车车会会有有什什么么危危害害，从从行行驶驶安安全全角角度度为为什什么么严严禁酒后驾车？禁酒后驾车？驾驾驶驶员员酒酒后后的的反反应应时时间间至至少少增增加加2倍倍以以上上，从从而而反反应应距距离离大大大大增增长长，从从而而危危险险增增加加，很很容容易易造造成成安安全全事事故故而而危危害害自自己
4、己和和他他人人，所所以以严严禁禁酒酒后后驾驾车车这这也也是是对对保保障障驾驾驶驶员员和和社社会会公公共共安安全的必要措施全的必要措施. 1反应距离反应距离在在汽汽车车行行驶驶安安全全知知识识中中，反反应应时时间间是是指指信信息息传传达达至至驾驾驶驶员员后后到到驾驾驶驶员员根根据据信信息息作作出出有有效效反反应应动动作作的的时时间间间间隔隔，反反应应距距离离决定于反应时间和车的行驶速度决定于反应时间和车的行驶速度反反应应距距离离车车速速反反应应时时间间车车速速一一定定的的情情况况下下，反反应应越越快即反应时间越短，越安全快即反应时间越短，越安全汽车的安全距离汽车的安全距离2刹车距离刹车距离刹刹车
5、车过过程程做做匀匀减减速速运运动动，其其刹刹车车距距离离的的大大小小取取决决于于车车的的初初速度和路面的粗糙程度速度和路面的粗糙程度3安全距离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安全距离即停车距离，包含反应距离和刹车距离两部分【例例1】 若若我我国国高高速速公公路路的的最最高高车车速速限限制制为为120 km/h./h.设设某某人人驾驾车车正正以以最最高高时时速速沿沿平平直直高高速速公公路路行行驶驶，该该车车刹刹车车的的加加速速度度大大小小为为5 5 m/m/s2，司司机机的的反反应应时时间间为为0.7 s试试计计算算行行驶驶时时的的安安全距离？全距离？答案：答案：134.
6、2 m 题题后后反反思思：(1)反反应应距距离离车车速速反反应应时时间间，可可见见反反应应距距离离的的大大小小由由车车的的初初速速度度和和反反应应时时间间决决定定车车速速一一定定的的情情况况下下，反应越快即反应时间越短越安全反应越快即反应时间越短越安全(2)刹刹车车过过程程做做匀匀减减速速运运动动，其其刹刹车车距距离离的的大大小小取取决决于于车车的初速度和路面的粗糙程度的初速度和路面的粗糙程度(3)安安全全距距离离必必须须大大于于或或等等于于停停车车距距离离，分分析析时时停停车车距距离离要要分分两两段段(反反应应距距离离和和刹刹车车距距离离)研研究究，最最好好结结合合实实际际情情况况画画出出情
7、境图情境图 高高速速公公路路给给人人们们出出行行带带来来了了方方便便，但但是是因因为为在在高高速速公公路路上上行行驶驶的的车车辆辆速速度度大大，雾雾天天往往往往出出现现十十几几辆辆车车追追尾尾连连续续相相撞撞的的事事故故，因因此此大大雾雾天天要要关关闭闭高高速速公公路路如如果果汽汽车车在在高高速速公公路路上上正正常常行行驶驶的的速速度度为为120 km/h /h，汽汽车车刹刹车车产产生生的的最最大大加加速速度度为为8 8 m/m/s2.某某天天有有薄薄雾雾，能能见见度度约约为为40 m，为为安安全全行行驶驶，避避免免追追尾尾连连续续相相撞撞，汽汽车车行行驶驶速速度度应应作作何何限限制制？(设设
8、司司机反应时间为机反应时间为0.6 s)【答案答案】应小于应小于75.6 km/h1追及问题追及问题(1)追及的特点：两个物体在同一时刻处在同一位置追及的特点：两个物体在同一时刻处在同一位置(2)追及问题满足的两个关系追及问题满足的两个关系时时间间关关系系：从从后后面面的的物物体体追追赶赶开开始始，到到追追上上前前面面的的物物体体时，两物体经历的时间相等时，两物体经历的时间相等位移关系：位移关系：s2s0s1.其其中中s0为为开开始始追追赶赶时时两两物物体体之之间间的的距距离离，s1表表示示前前面面被被追追物体的位移，物体的位移，s2表示后面追赶物体的位移表示后面追赶物体的位移追及和相遇问题追
9、及和相遇问题(3)临界条件临界条件当当两两个个物物体体的的速速度度相相等等时时，可可能能出出现现恰恰好好追追及及、恰恰好好避避免免相相撞撞、相相距距最最远远、相相距距最最近近等等情情况况，即即出出现现上上述述四四种种情情况况的的临临界条件为界条件为v1v2.2相遇问题相遇问题(1)特点：在同一时刻两物体处于同一位置特点：在同一时刻两物体处于同一位置(2)条条件件：同同向向运运动动的的物物体体追追及及即即相相遇遇；相相向向运运动动的的物物体体，各各自自发发生生的的位位移移绝绝对对值值之之和和等等于于开开始始时时两两物物体体之之间间的的距距离离时时即即相遇相遇(3)临界状态临界状态避避免免相相碰碰
10、撞撞的的临临界界状状态态是是两两个个物物体体处处于于相相同同的的位位置置时时，两两者的相对速度为零者的相对速度为零3解决追及、相遇问题的方法解决追及、相遇问题的方法大致分为两种方法：大致分为两种方法：一一是是物物理理分分析析法法，即即通通过过对对物物理理情情景景和和物物理理过过程程的的分分析析，找到临界状态和临界条件，然后结合运动学方程求解找到临界状态和临界条件，然后结合运动学方程求解二二是是数数学学方方法法，因因为为在在匀匀变变速速运运动动的的位位移移表表达达式式中中有有时时间间的的二二次次方方，我我们们可可以以列列出出位位移移方方程程利利用用二二次次函函数数求求极极值值的的方方法求解，有时
11、也可借助法求解，有时也可借助vt图象进行分析图象进行分析【例例2】 汽汽车车正正以以10 m/s /s的的速速度度在在平平直直的的公公路路上上前前进进，突突然然发发现现正正前前方方有有一一辆辆自自行行车车以以4 4 m/m/s的的速速度度做做同同方方向向的的匀匀速速直直线线运运动动，汽汽车车立立即即关关闭闭油油门门做做加加速速度度大大小小为为6 m/s2的的匀匀减减速速运运动动，汽汽车车恰恰好好碰碰不不上上自自行行车车，求求关关闭闭油油门门时时的的汽汽车车离离自自行行车车多多远？远？解解析析：汽汽车车在在关关闭闭油油门门或或减减速速后后的的一一段段时时间间内内，其其速速度度大大于于自自行行车车
12、的的速速度度，因因此此汽汽车车和和自自行行车车之之间间的的距距离离在在不不断断缩缩小小，当当这这个个距距离离缩缩小小到到零零时时，若若汽汽车车的的速速度度减减至至与与自自行行车车相相同同，则则能能满满足足题题设设的的“汽汽车车恰恰好好碰碰不不上上自自行行车车”的的条条件件，所所以以本本题题要要求求的的汽汽车车关关闭闭油油门门时时离离自自行行车车的的距距离离s，应应是是汽汽车车从从关关闭闭油油门门做做匀匀减减速速运运动动，直直到到速速度度与与自自行行车车速速度度相相等等时时发发生生的的位位移移s汽汽与与自行车在这段时间内发生的位移自行车在这段时间内发生的位移s自自之差，如下图所示之差，如下图所示
13、解法二：解法二：利利用用vt图图象象进进行行求求解解，如如下下图图所所示示，直直线线、分分别别是是汽汽车车与与自自行行车车的的速速度度时时间间图图线线，其其中中划划斜斜线线部部分分的的面面积表示当两车车速相等时汽车比自行车积表示当两车车速相等时汽车比自行车多发生的位移，即为汽车关闭油门时离自行车的距离多发生的位移，即为汽车关闭油门时离自行车的距离s.图线图线的斜率即为汽车做匀减速运动时的加速度，所以应用：的斜率即为汽车做匀减速运动时的加速度，所以应用： 答案：答案：3 m题后反思：题后反思：解解“追及追及”、“相遇相遇”问题的思路：问题的思路：(1)根根据据对对两两物物体体运运动动过过程程的的
14、分分析析，画画出出物物体体的的运运动动示示意意图图(2)根根据据两两物物体体的的运运动动性性质质，分分别别列列出出两两个个物物体体的的位位移移方方程注意要将两物体运动时间的关系反映在方程中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关联的方程由运动示意图找出两物体位移间关联的方程(4)联立方程求解联立方程求解 一一辆辆汽汽车车在在十十字字路路口口等等候候绿绿灯灯，当当绿绿灯灯亮亮时时汽汽车车以以3 m/s /s2 2的的加加速速度度开开始始行行驶驶，恰恰在在这这时时一一辆辆自自行车以行车以6 6 m/m/s的速度匀速驶来，从后面赶过汽车试求：的速度匀速驶来，从后
15、面赶过汽车试求：(1)汽汽车车从从路路口口开开动动后后，在在追追上上自自行行车车之之前前经经过过多多长长时时间间两车相距最远？此时距离是多少？两车相距最远？此时距离是多少？(2)什么时候汽车追上自行车，此时汽车的速度是多少？什么时候汽车追上自行车，此时汽车的速度是多少？【答案答案】(1)2 s6 m(2)4 s12 m/s (2)由由图图可可以以看看出出：在在t时时刻刻以以后后，由由v自自线线与与v汽汽线线组组成成的的三三角角形形面面积积(竖竖线线面面积积)与与标标有有横横线线的的三三角角形形面面积积相相等等时时，两两车车的位移相等，所以由图得相遇时：的位移相等，所以由图得相遇时：t2t4 s
16、，v2v自自12 m/s.【例例3】 汽汽车车在在高高速速公公路路上上行行驶驶的的速速度度为为108 km/h，若若驾驾驶驶员员发发现现前前方方70 m处处发发生生了了交交通通事事故故，马马上上紧紧急急刹刹车车，汽汽车车以以恒恒定定的的加加速速度度经经过过4 s才才停停下下来来问问该该汽汽车车是是否否会会有有安安全全问问题题？如如果果驾驾驶驶员员看看到到交交通通事事故故时时的的反反应应时时间间是是0.5 s，该该汽汽车车是是否会有安全问题？否会有安全问题？综综 合合拓拓 展展提提 高高汽车做匀速运动的位移汽车做匀速运动的位移s1v0t300.5 m15 m，汽车做匀减速运动的位移汽车做匀减速运动的位移s260 m，ss1s2(1560) m75 m.因为因为s70 m，所以会有安全问题，所以会有安全问题答案：答案：见解析见解析
