物理·必修1(粤教版)
匀变速直线运动与汽车行驶安全
1．一辆汽车在笔直的公路上以72 km/h的速度行驶，司机看见红色交通信号灯便踩下制动器，此后汽车开始减速，设汽车做匀减速运动的加速度为5 m/s2，则制动后6 s时的速度为( )
A．52 m/s B．32 m/s
C．0 D．－10 m/s
答案：C
2．汽车以5 m/s的速度在水平路面上匀速前进，紧急制动时以大小为2 m/s2的加速度在粗糙水平面上滑行，则在2 s和4 s内汽车通过的位移分别为( )
A．4 m,4 m B．6 m,4 m
C．6 m,6.25 m D．4 m,6 m
解析：汽车的停车时间为t0＝＝2.5 s,2 s内的位移s＝5×2＋×(－2)×22 m＝6 m，
4 s内的位移即2.5 s内的位移
s2＝5×2.5＋×(－2)×2.52 m＝6.25 m.
答案：C
3．(双选)匀变速直线运动是( )
A．位移随时间均匀变化的直线运动
B．速度随时间均匀变化的直线运动
C．加速度随时间均匀变化的直线运动
D．加速度的大小和方向恒定不变的直线运动
答案：BD
4．如图为两个物体A和B在同一直线上沿同一方向同时做匀加速运动的vt图线．已知在第3 s末两个物体在途中相遇，则物体的出发点的关系是( )
A．从同一地点出发 B．A在B前3 m处
C．B在A前3 m处 D．B在A前5 m处
解析：由图象可知A在3 s内的位移为6 m，B在3 s内的位移为3 m．由题意知，第3 s末两个物体在途中相遇，则可知B在A前3 m处．
答案：C
5．(2014·中山高一)(双选)甲、乙两物体在同一直线上，同时由同一位置向同一方向运动，其速度图象如图所示，下列说法正确的是( )
A．开始阶段乙跑在甲的前面，20 s后乙落在甲的后面
B．20 s末乙追上甲，且甲、乙速率相等
C．40 s末乙追上甲
D．20 s时，甲、乙两物体距离最大
解析：两物体的速度图象的交点说明该时刻速度相等，它们的位移由vt图象的面积求解，所以20 s末两物体速度相等，40 s末位移相等．选CD.
答案：CD
6．(2014·陕西高一)某航母跑道长200 m，飞机在航母上滑行的最大加速度为6 m/s2，起飞需要的最低速度为50 m/s.那么，飞机在滑行前，需要借助弹射系统获得的最小初速度为( )
A．5 m/s B．10 m/s
C．15 m/s D．20 m/s
答案：B
7．汽车正在以10 m/s的速度在平直的公路上前进，在它的正前方x处有一辆自行车以4 m/s的速度做同方向的运动，汽车立即关闭油门做a＝－6 m/s2的匀变速运动，若汽车恰好碰不上自行车，则x的大小为( )
A．9.67 m B．3.33 m
C．3 m D．7 m
解析：解法一 选取自行车为参考系，汽车做初速度为6 m/s，末速度为0，加速度为a＝－6 m/s2的匀减速直线运动，据v－v02＝2as得s＝3 m.
解法二 要使汽车恰好碰不上自行车，即汽车的速度等于自行车的速度，设汽车刹车时间为t，据vt＝v0＋at得，t＝1 s，汽车位移为s汽＝v汽t＋at2＝7 m，自行车位移为s自＝vt＝4 m，x＝s汽－s自＝3 m.
答案：C
8．
(2013·珠海一模)(双选)如图是甲、乙两物体从同一点开始做直线运动的运动图象，下列说法正确的是( )
A．若y表示位移，则t1时间内甲的位移小于乙的位移
B．若y表示速度，则t1时间内甲的位移小于乙的位移
C．若y表示位移，则t＝t1时甲的速度大于乙的速度
D．若y表示速度，则t＝t1时甲的速度大于乙的速度
解析：若y表示速度，vt图与t轴所围面积等于位移大小，则t1时间内s甲＜s乙；若y表示位移，st 图的斜率等于速度大小，即v甲＞v乙．正确答案是B和C.
答案：BC
9．(2014·中山高一)一辆小汽车正沿一条平直公路匀速行驶，速度为20 m/s，因故紧急刹车， 从紧急刹车到停止运动的过程中，最后1 s通过的位移是2 m，求：
(1)小汽车刹车的加速度；
(2)小汽车刹车后经过多长时间停止运动．
解析：根据运动的对称性最后1 s可看作反向的匀加速运动，由s＝at2可得a＝4 m/s2，汽车刹车的时间t0＝＝5 s.
答案：(1)4 m/s2 (2)5 s
10．(2014·宁波高一)在国庆60周年阅兵式中，某直升飞机在地面上空某高度A位置处于静止状态待命，要求该机10时56分40秒由静止状态沿水平方向做匀加速直线运动，经过AB段加速后，进入BC段的匀速受阅区，11时准时通过C位置，已知：xAB＝5 km，xBC＝10 km.求：
(1)直升飞机在BC段的速度大小；
(2)在AB段做匀加速直线运动时的加速度大小．
解析：(1)t＝11：00－10：56′40″＝200 s
设直升飞机在BC段的速度大小为v
由t1＋t2＝200 s①
xAB＝t1②
xBC＝vt2③
由①②③式可解得：v＝100 m/s t1＝100 s
(2)由xAB＝at2得：a＝＝1 m/s2
答案：(1)v＝100 m/s (2)1 m/s2
课件37张PPT。第二章 探究匀变速直线运动规律 第四节 匀变速直线运动与汽车行驶安全 栏目链接D1．了解汽车行驶的特点和安全行驶的常识．
2．能用匀变速运动规律处理汽车的刹车与启动问题．
3．判断汽车的安全行驶和刹车问题．
4．能用匀变速运动规律分析追及与相遇问题．
重点：运用匀变速直线运动规律解决汽车的行驶过程出现的安全问题．
难点：对物体运动过程的分析，找到解题中各物理量间的关系．
栏目链接 栏目链接1．汽车停车距离是指________和________的和．如果司机酒后驾车，司机的反应时间加长，容易造成交通事故．
2．匀变速直线运动的几个基本公式：位移与时间的关系式：________________，速度与时间的关系式：____________，位移与速度的推论式：____________，平均速度公式：______________.
反应距离 刹车距离 栏目链接 栏目链接考点1 汽车刹车时的安全距离
汽车刹车时的安全距离必须大于或等于停车距离，而停车距离又分为反应距离和刹车距离．
栏目链接1．对反应时间和反应距离的分析．
(1)反应时间：驾驶员从发现情况到采取相应措施经过的时间．
(2)反应时间内汽车的运动：在反应时间内汽车仍以原来的速度v匀速行驶．
(3)反应距离：汽车在反应时间内行驶的距离．
(4)规律：反应距离s1取决于反应时间t和车速v的大小，即s1＝vt.
栏目链接2．对刹车时间和刹车距离的分析．
(1)刹车时间：从驾驶员采取相应制动措施到汽车完全停下来经历的时间．
(2)刹车时间内汽车的运动：在刹车时间内汽车做匀减速直线运动．
(3)刹车距离：汽车在刹车时间内前进的距离．
栏目链接 栏目链接例1 高速公路给人们出行带来了方便，但是因为在高速公路上行驶的汽车速度快，雾天往往出现十几辆车连续追尾相撞的事故，为了行车安全，交通法明确规定，高速公路能见度小于200 m时，汽车的速度要限制在60 km/h以下．设汽车紧急刹车时产生的最大加速度为8 m/s2，驾驶员的反应时间约为0.6 s．若某驾驶员在雾天驾驶汽车以60 km/h速度行驶，突然发现前方约30 m处有障碍物，驾驶员采用紧急刹车，请问汽车会撞到障碍物吗？ 栏目链接 栏目链接 栏目链接变 式
练 习1．在例题1中，若某驾驶员是酒后驾车，其反应时间是正常反应时间的3倍(其它数据不变)．请分析说明该驾驶员采用紧急刹车后，是否撞到障碍物？
答案：会撞到障碍物 栏目链接考点2 汽车刹车类问题的时间实际刹车问题是一个减速过程，当汽车速度减为零后，汽车就停止运动，汽车这一过程所用的时间叫刹车时间．
栏目链接例2 汽车正以15 m/s的速度行驶，驾驶员突然发现前方有障碍物，便立即刹车．设汽车刹车中获得的加速度大小为5 m/s2，求刹车后4 s内汽车滑行的距离． 栏目链接 栏目链接 栏目链接 栏目链接变 式
练 习2．一辆汽车以20 m/s的初速度做匀减速刹车，若刹车过程中的加速度为3 m/s2，求8 s后此汽车的速度．
答案：8 s时汽车速度为0 栏目链接考点3 追及和相遇问题“追及”和“相遇”是运动学中研究同一直线上两个物体的运动时常常涉及的两类问题，也是匀变速直线运动在实际问题中的具体应用，两者的基本特征相同，处理方法也大同小异．
栏目链接例3 一辆汽车在十字路口等候绿灯，当绿灯亮时汽车以3 m/s2的加速度从停车线启动做匀加速运动，恰在这时一辆自行车以6 m/s的速度匀速驶过停车线与汽车同方向行驶，求：
(1)什么时候它们相距最远？最远距离是多少？
(2)在什么地方汽车追上自行车？追到时汽车的速度是多大？ 栏目链接解析：解法一 物理分析法
(1)汽车开动后速度由零逐渐增大，而自行车速度是定值，当汽车的速度还小于自行车速度时，两者距离将越来越大，而一旦汽车速度达到自行车速度时，两者距离将缩小，因此两车速度相等时距离最大，设所用时间为t：
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练 习3．A、B两车从同一地点出发朝同一方向行驶，其中A以10 m/s的速度做匀速直线运动，且先出发2 s，B车由静止开始以a＝2 m/s2的加速度运动，求：
(1)B车追上A车以前，A、B两车间的最大距离；
(2)经过多长时间B车追上A车？
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