2023學年完整公開課版24剎車問題

2.4勻變速直線運動規(guī)律的應用列車遇險時緊急剎車高速公路汽車的"追尾"事件

【核心歸納】勻變速直線運動的兩個基本公式1.速度公式：vt=v0+at。2.位移公式：st=v0t+1/2at2。3.應用時注意的問題：(1)規(guī)定了正方向;(2)兩個基本公式含有五個物理量,可“知三求二”。例1一輛汽車正在平直的公路上以72km/h的速度行駛，司機看見紅色信號燈便立即踩下制動器，此后，汽車開始做勻減速直線運動.設汽車減速過程的加速度大小為5m/s2，求：(1)開始制動后，2s末汽車速度和前2s內(nèi)汽車行駛的距離.【典例分析】(2)開始制動后，5s末汽車的速度和前5s內(nèi)汽車行駛的距離.1.特點：對于汽車剎車，飛機降落后在跑道上滑行等這類交通工具的勻減速直線運動，當速度減到零后，加速度也為零，物體不可能倒過來做反向的運動，所以其運動的最長時間t＝

(a＜0).在這種題目中往往會存在“時間陷阱”.一.汽車剎車問題2.處理方法：a.計算速度減到零所需時間。b.與題中所給的時間進行比較，確定物體在所給的時間內(nèi)是否已停止運動。c.如果是，則不能用題目所給的時間計算；

如果不是，則可以用題目所給時間計算。

注意雖然汽車剎車后不會以原來的加速度反向做加速運動，但我們在處理這類末速度為零的勻減速直線運動時，可采用逆向思維法，即把運動倒過來看成是初速度為零的勻加速直線運動.變式訓練1一滑塊在粗糙水平面上自由滑動，以10m/s的初速度做勻減速直線運動，加速度為2m/s2，求：（1）滑塊3s時的速度；（2）滑塊10s時的速度及10s內(nèi)的位移。高速公路汽車的"追尾"事件、撞車事故等都是由于什么原因造成的？超速駕駛疲勞駕駛酒后駕駛違反交通規(guī)則客員超載造成這種事故的原因？例2:汽車在高速公路上行駛的速度為108km/h，若駕駛員發(fā)現(xiàn)前方80m處發(fā)生了交通事故，馬上緊急剎車，汽車以恒定的加速度經(jīng)過4s才停下來，問汽車是否會有安全問題？【典例分析】Vt=0108km/h=30m/sS剎t=4s解：汽車做勻減速運動，運動情況如圖所示：加速度為:汽車由剎車到停止所經(jīng)過的位移為：∴由于前方距離有80m，汽車經(jīng)過60m就已停下來，所以不會有安全問題。剎108km/h=30m/sV0=30m/sS剎t=4s討論與交流例2中，汽車剎車后經(jīng)4s停下來，試問駕駛員發(fā)現(xiàn)事故到汽車停下來是否也是4s？

人對周圍發(fā)生的事情，都需要一段時間來作出反應，從人發(fā)現(xiàn)情況到采取行動所經(jīng)歷的時間，稱為“反應時間”。討論：如果例2中駕駛員的反應時間是0.5s，那該汽車有安全問題嗎？例3：汽車在高速公路上行駛的速度為108km/h，若駕駛員發(fā)現(xiàn)前方80m處發(fā)生了交通事故，馬上緊急剎車，汽車以恒定的加速度經(jīng)過4s才停下來，駕駛員的反應時間是0.5s。問汽車是否會有安全問題？

＋S反t反=0.5s勻速直線運動S剎t=4s勻減速直線運動例3：汽車運動情況

Vt=0V0=30m/s

解：汽車勻速直線運動位移:

S反=V

t反

=（30×0.5）m=15m

汽車勻減速直線運動位移與例2相同：S剎=60m

汽車運動總位移：Ｓ停＝Ｓ反＋Ｓ剎＝75m∴由于前方距離有80m，汽車經(jīng)過75m就已停下來，所以沒有安全問題。V0=30m/sS反S剎Vt=0二.汽車行駛安全問題(1)反應時間：從發(fā)現(xiàn)情況到采取相應行動經(jīng)過的時間.(2)反應距離：反應距離s1＝車速v0×反應時間t.

在車速一定的情況下，反應越快，即反應時間越短，越安全.(4)安全距離s＝反應距離s1＋剎車距離s2(3)剎車距離：剎車過程做勻減速運動，其剎車距離s2=v0t+1/2at2。(a<0),大小取決于初速度和剎車的加速度。變式訓練2某輛汽車剎車時能產(chǎn)生的最大加速度為10m/s2,司機發(fā)現(xiàn)前方有危險時0.7s后才能做出反應，開始制動，這個時間稱為反應時間。若汽車以20m/s的速度行駛時，汽車之間的距離至少應為（）A.34mB.14mC.20mD.2