24勻變速直線運(yùn)動與汽車行駛安全 (2)-文庫吧
2024-10-28 22:48 本頁面
【正文】 典例 2 駕駛手冊規(guī)定具有良好剎車性能的汽車在以 80 km/h的速率行駛時，可以在 56 m的距離內(nèi)剎??；在以 48 km/h的速率行駛時，可以在 24 m的距離內(nèi)剎住 .假設(shè)對這兩種速率，駕駛員的反應(yīng)時間 (在反應(yīng)時間內(nèi)駕駛員來不及使用剎車，車速不變 )與剎車產(chǎn)生的加速度都相同，則駕駛員的反應(yīng)時間是多少？ 求解此題應(yīng)把握以下三點 : (1)反應(yīng)時間內(nèi)汽車做勻速運(yùn)動 . (2)剎車過程中汽車做末速度為零的勻減速直線運(yùn)動 . (3)將速度單位 km/h轉(zhuǎn)化為國際單位 m/s. 【規(guī)范解答】 本題主要考查分析能力，剎車時既有勻速運(yùn)動階段，又有減速運(yùn)動階段，故需分析出運(yùn)動特征；在減速階段可避開時間，應(yīng)用公式 vt2v02=2as較方便 . 設(shè)反應(yīng)時間為 t，加速度為 a，由題意可知，時速為 80 km/h時：在反應(yīng)時間內(nèi)位移為 s1=v1t= t ① 剎車過程據(jù)公式 vt2v02=2as得： s2= /2a ② 則 s1+s2=56 m ③ 802 21v 80=( )2a 同理時速為 48 km/h時： s′ 1=v2t= t ④ s′ 2= /2a ⑤ 則 s′ 1+s′ 2=24 m ⑥ 由以上各式聯(lián)立解得 t= s. 答案： s 482 22v 48=( )2a 【規(guī)律方法】 剎車問題的求解技巧 (1)剎車過程可看作反方向、初速度 v0=0的勻加速直線運(yùn)動 . (2)剎車過程中若題目相關(guān)的物理量無時間，可選用 vt2v02=2as，若題目相關(guān)的物理量無加速度 .可選用 s=vt.，能否認(rèn)為兩物體相遇了？兩物體相遇的條件是什么？ 提示： 兩物體的軌跡有交點并不能認(rèn)為兩物體一定相遇，因為兩物體很可能先后經(jīng)過同一位置而不是同時到達(dá)同一位置，兩物體相遇的條件是同一時刻到達(dá)同一位置 . ，且運(yùn)動方向相同，如果兩物體間的距離逐漸增大，兩物體的速度大小滿足什么關(guān)系 ? 提示： 當(dāng)前面物體的速度大于后面物體的速度時，兩物體間的距離逐漸增大 . ，后面的物體一定能追上前面的物體嗎？若要后面的物體逐漸靠近前面的物體，兩物體的速度大小滿足什么關(guān)系？ 提示： 不一定 .只有當(dāng)后面物體的速度大于前面物體的速度時，二者才能逐漸靠近 . ，且運(yùn)動方向相同，當(dāng)兩物體間的距離最大或最小時，兩物體的速度大小滿足什么關(guān)系？ 提示： 當(dāng)后面物體的速度大于前面物體的速度時，二者才能逐漸靠近 .當(dāng)前面物體的速度大于后面物體的速度時，兩物體間的距離逐漸增大，所以當(dāng)兩物體速度相等時，兩物體間的距離最大或最小 . 追及相遇問題 (1)在追及相遇問題中 “ 速度相等 ” (同向運(yùn)動 )是兩物體相距最近或最遠(yuǎn)的臨界點，后面的物體能否追上前者往往需要考慮此時的位置關(guān)系 . (2)在追及相遇問題中常有三類物理方程： ①位移關(guān)系方程 。② 時間關(guān)系方程 。③ 臨界關(guān)系方程 . ，要緊抓 “ 一圖三式 ” ，即：過程示意圖，時間關(guān)系式、速度關(guān)系式和位移關(guān)系式，另外還要注意最后對解的討論分析 . ，要注意抓住題目中的臨界條件 . 典例 3 火車相撞事故時有發(fā)生， 2020年 10月 2日，印尼中爪哇省 發(fā)生火車相撞事故 ,造成數(shù)十人死 亡 .現(xiàn)有兩列火車在同一條軌道上 行駛， 列車 A以 v1＝ 8 m/s的速度在鐵路上勻速行駛，由于調(diào)度失誤，列車 B在其后面以速度 v2＝ 20 m/s同向同軌道行駛，當(dāng)列車 B的司機(jī)發(fā)現(xiàn)前面 L＝ 600 m處的列車 A時，立即合上制動器，此后列車 B立即做勻減速運(yùn)動，其加速度大小為 a＝ m/s2，請判斷兩列車是否相撞 . 解答本題
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