20xx粵教版高中物理必修一24《勻變速直線運動與汽車行駛安全》word學案-全文預覽
【正文】 msmavs m 1 0 0 02 0 02021 ????， 所以摩托車在達最大速度之前沒有追上卡車。已知在第 3 s 末兩個物體在途中相遇，則兩個物體出發(fā)點的關系是 ( ) A．從同一地點出發(fā) B． A 在 B 前 3 m 處 C． B 在 A 前 3 m 處 D． B 在 A 前 5 m 處 解析：兩物體在途中相遇，但 v－ t圖像的面積表示的位移并不相同，說明兩物體出發(fā)點不同，兩物體位移差 Δs＝ (1234－ 1232)m＝ 3 m，即 B 在 A 前 3 m 處， C 正確。在事故現(xiàn)場測得 AB ＝ ， BC ＝ ， BD ＝ ．肇事汽車的剎車性能良好，問： （ 1）該肇事汽車的初速度 vA 是多大 ? （ 2）游客橫過馬路的速度是多大 ? t V V0 O S S S 答圖 2— 4— 5 解析： ① 設剎車速度大小為 a，則 vm2＝ 2axm a＝ 7m/s2 肇事車先勻速，后減速 x 勻 ＋ x 減 ＝ AB＋ BC x 勻 ＝ vAt， t＝ vA2＝ 2a x 減 由以上計算式可得 vA＝ ② 設肇事汽車從 A到 E 仍做勻速 x 勻 ＝ vA t＝ xBE＝ AB－ x 勻 ＝ 汽車從 E 到 B 做勻減速 vA tEB－ 21 a tEB2＝ xBE tEB＝ 游客橫過馬路的速度 v＝EB tBD ＝ 答案： ① ； ② 。 答案 ： B. 4．一列火車在平直鐵軌上以 25m/s 的速度行駛，駕駛員突然發(fā)現(xiàn)前方 70m 處有障礙物，經過 反應時間剎車，接著火車以恒定的加速度經過 5S 才停下來，問該火車是否會有安全問題？ 解析： 由反應時間內車做勻速直線運動，反應位移為 S 反 =V0 t==15m, 剎車后車做勻減速運動： mmtvvtvs t 2502 0 ???????剎 停車位移為： mmsss )( ????? 剎反停 ms 70?停 ，所以火車出現(xiàn)安全問題。x 所以 v0＝ 6ax 即 要使兩車不相撞， A 的初速度 v0滿足的條件是 v0 6ax. 答案： A 的初速度應小于等于 6ax 觸類旁通 3. 為了安全，在高速公路上行駛的汽車之間應保持必要的距離．已知某段高速公路的最高限速 v＝ 108 km/h，假設前方車輛突然停止，后面車輛司機從發(fā)現(xiàn)這一情況起， 經操縱剎車到汽車開始減速經歷的時間 (即反應時間 )t＝ s，剎車時汽車受到阻力的大小為汽車重力的 倍．該段高速公路上以最高限速行駛的汽車，至少應保持的距離為 多大？取 g＝ 10 m/s2. 解析： 在反應時間內，汽車做勻速運動，行駛的距離為： s1＝ vt＝ 1081033 600 m＝ 15 m 汽車剎車的過程，車做勻減速直線運動，由牛頓第二定律有： kmg＝ ma 得： a＝ 5 m/s2 剎車過程中汽車運動的距離為： s2＝ v22a＝225 m＝ 90 m 所求距離為： s＝ s1＋ s2＝ 15 m＋ 90 m＝ 105 m. 答案： 105 m 隨堂練習 ，后車與前車保持的 ， 安全距離包含 和 。2 x0 時， t 無實數(shù)解，即兩車不相撞，所以要使兩車不相撞， A 車 的初速度 v0 應滿足的條件是 v0 6ax. 解法三 (圖象法 )： 利用速度 —時間圖象求解，先作 A、 B 兩車的速度 —時間圖象，其圖象如答圖 2—4—4 所示： 答圖 2—4—4 設經過 t 時間兩車剛好不相撞，則對 A 車有， vA＝ v＝ v0－ 2at 對 B 車有 vB＝ v＝ at 以上兩式聯(lián)立解得 t＝ v03a 經 t 時間兩車發(fā)生的位移之差，即為原來兩車間的距離 x，它可用圖中的陰影面積表示，由圖象可知 x＝ 12v0t 對 B 車有 xB＝ 12at2， vB＝ at 對兩車 有 x＝ xA－ xB 追上時，兩車不相撞臨界條件是 vA＝ vB， 以上各式聯(lián)立解得 v0＝ 6ax 故要使兩車不相撞， A 的初速度 v0滿足的條件是 v0 6ax. 解法二 (極值法 )： 利用判別式求解，由解法一可知 xA＝ x＋ xB 即 v0t＋ 12 ⑶ 仔細審題，充分挖掘題目中的隱含條件，如 ―最大 ‖―最小 ‖―恰好 ‖等，同時注意 vt? 圖象的應用。追及和相遇問題的主要特征都相同，都是運動過程中兩個物體同時到達同一位置。 作出汽車運動的示意圖如答圖 2—4—2 汽車的反應距離： mmvts ????反 汽車的剎車距離： mma vvs t 75)6(2 302 2202 ???????剎 汽車離交通事故的距離大不大于： mmsss 75)7518( ????? 剎反 點評 ：剎車問題實際上是勻變速直線運動有關規(guī)律的減速情況的具體運用，要解決此類問題，首先要搞清楚在反應時間里汽車仍然做勻速運動，其次也要清楚，剎車時汽車的加速度應取負值，注意單位統(tǒng)一。 下表給出汽車在不同速度下的反應距離和剎車距離等數(shù)據(jù)，請分析數(shù)據(jù)，完成表格。 2021 年 04 月 27 日 ，下午 1 時左右，河惠高速公路惠州市博羅境內楊村出口約 50 米處發(fā)生一起特大車禍：一輛從梅州興寧開往深圳，號牌為粵 MX2412 的大巴在行經河惠高速博羅村出口，突然撞上高速公路鐵皮護欄，隨后翻下 10 多米高的護坡。 （ 2）汽車在反應時間內行駛的距離稱為 （ 3） 反應距離 S 反 取決于反應時間 反t 和車速 v 的大小，反應距離 S 反 = 3．停車距離與安全距離 （ 1）汽車從開始剎車到完全停下來，汽車做減速運動所通過的距離叫做 ，剎車距離 S 剎 = ．剎車距離的長短取決于路面情況、汽車行駛速度和汽車輪胎的 質量。 2．反應距離 （ 1）在反應時間內汽車做 運動。 4． （單選）某駕駛員手冊規(guī)定具有良好剎車性能的汽車在以 90km/h 的速率行駛時，可以在 55m的距離內
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