2.5 课时1 汽车安全行驶问题（16张PPT）课件 2024-2025学年高一物理粤教版（2019）必修第一册

(共16张PPT)
第二章 匀变速直线运动
第5节 课时1 汽车安全行驶问题
1.通过应用匀变速直线运动的公式解决汽车刹车以及安全行驶问题，培养学生的学习兴趣，提高学生分析和解决实际问题的能力。
2.使学生意识到酒后驾车、疲劳驾驶的危害，提高学生的安全行车意识。
分析物体运动的基本步骤
研究对象
已知条件
运动性质
运动过程图
s-t 图像
v-t 图像
01 汽车安全行驶问题
例题1：一辆汽车在高速公路上行驶的速度为 108 km/h。当驾驶员发现前方 80 m 处发生了交通事故时，马上紧急刹车，并以 7.5 m/s2 的恒定加速度减速行驶。该汽车行驶是否会出现安全问题？
① 明确研究对象
② 判断研究对象做什么运动
③ 分别作出运动过程图v-t 图
例题1：一辆汽车在高速公路上行驶的速度为 108 km/h。当驾驶员发现前方 80 m 处发生了交通事故时，马上紧急刹车，并以 7.5 m/s2 的恒定加速度减速行驶。该汽车行驶是否会出现安全问题？
设加速度大小为 a，方向与 v0 方向相反：
进而确定刹车时间，求出位移
例题1：一辆汽车在高速公路上行驶的速度为 108 km/h。当驾驶员发现前方 80 m 处发生了交通事故时，马上紧急刹车，并以 7.5 m/s2 的恒定加速度减速行驶。该汽车行驶是否会出现安全问题？
逆向思维法
减速到 0 的匀减速运动
初速度为 0 的匀加速运动
例题2：上题中如果驾驶员的反应时间是 0.5 s，该汽车有安全问题吗？
1. 汽车的运动包含哪些过程？
2. 汽车的总位移包含那几部分？如何计算？
3. 我们常说的“安全距离”指的是什么？
解：在驾驶员刹车前，汽车做匀速直线运动，刹车后汽车做匀减速直线运动，其运动情况如图所示.选定汽车行驶的初速度方向为正方向.
汽车做匀速直线运动的位移为
s1 = v0t =30 ×0.5 m = 15 m.
汽车做匀减速直线运动的位移解法同例题 1，s2 =60 m.
汽车停下的实际位移为
s = s + s2 =（15 + 60）m = 75 m.
由于前方距离有80 m，所以不会出现安全问题.
例题3：一般人的刹车反应时间为 t0 = 0.5 s，但饮酒会引起反应时间延长。在某次试验中，一名志愿者少量饮酒后驾车以 v0 = 72 km/h 的速度在试验场的水平路面上匀速行驶。从发现紧急情况到汽车停下，行驶距离为 L = 39 m。减速过程中汽车位移 s = 25 m，此过程可以视为匀变速直线运动。求：
（1）减速过程中汽车加速度的大小和所用时间；
（2）饮酒使志愿者的反应时间延长了多少？
解：（1）依题意，汽车初速度v0=72 km/h=20 m/s，末速度vt=0.设减速过程中加速度的大小为a，所用时间为t，通过的位移为s，选定汽车行驶的初速度方向为正方向，有
①
②
将v0=20 m/s，vt=0，s=25 m 代入①式，求得 a=8 m/s2.
将a=8 m/s2代入②式，求得t=2.5 s.
（2）设志愿者的反应时间为t'，反应时间的延长值为t，则L=v0t'+s.
将L=39 m，v0=20 m/s，s=25 m代入，求得t'=0.7 s.
反应时间的延长值
t=t’-t0=（0.7-0.5）s=0.2 s.
总结：有哪些因素会影响行车安全？
反应时间
反应距离
刹车距离
停车距离
安全距离
从发现情况到采取相应行动经过的时间
保持原速所走过的距离
匀减速到停下的总位移
反应距离+刹车距离
注意：
饮酒会引起反应时间延长，而在反应时间内，汽车仍以原来的速度做匀速直线运动，所以司机的反应迟缓，会导致汽车滑行的距离增长，增加了交通安全隐患.因此，《中华人民共和国道路交通安全法》明确规定：严禁酒后开车！
1.以36km/h的速度沿平直公路行驶的汽车,遇障碍物刹车后获得大小为a=4 m/s2的加速度,刹车后第三个2 s内,汽车运动的位移为( )
A.12.5 m B.2 m C.10 m D.0
D
2.一辆汽车以某一速度在郊区的水平路面上行驶,因前方交通事故紧急刹车而做匀减速直线运动,最后静止,汽车在最初3 s 内通过的位移与最后3 s内通过的位移之比s1∶s2=5∶3,汽车运动的加速度大小a=5 m/s2,则汽车制动的总时间( )
A.t>6 s B.t=6 s
C.4 sD