2023年新教材高中物理第2章匀变速直线运动第5节匀变速直线运动与汽车安全行驶课件粤教版必修第一册.pptx

第二章匀变速直线运动第五节匀变速直线运动与汽车安全行驶学习目标学习目标学法指导学法指导1掌握判断汽车行驶安全与否的掌握判断汽车行驶安全与否的方法方法2能够解决汽车行驶的安全问题能够解决汽车行驶的安全问题3认识酒驾与超速、超载的危害，认识酒驾与超速、超载的危害，学会安全驾驶学会安全驾驶1通过认识反应时间、反应距离，掌通过认识反应时间、反应距离，掌握判断汽车安全与否的方法握判断汽车安全与否的方法2能从汽车行驶的安全距离示意图着能从汽车行驶的安全距离示意图着手，结合例题，由浅入深探究匀变速直手，结合例题，由浅入深探究匀变速直线运动与汽车行驶安全问题线运动与汽车行驶安全问题知识导图知识导图课前自主预习1安全距离包含安全距离包含_和和_两个部分两个部分汽车安全行驶的距离汽车安全行驶的距离反应距离反应距离刹车距离刹车距离初速度初速度加速度加速度汽车安全距离是刹车减速运动的距离吗？如何求汽车刹车的时间汽车安全距离是刹车减速运动的距离吗？如何求汽车刹车的时间？在在某某汽汽车车4S店店，一一顾顾客客正正在在测测试试汽汽车车加加速速、减减速速性性能能汽汽车车以以36 km/h的的速速度度匀匀速速行行驶驶，现现以以0.6 m/s2的的加加速速度度加加速速，则则10 s后后速速度度能能达达到到多多少少？若若汽汽车车以以0.6 m/s2的的加加速速度度刹刹车车，则则10 s和和20 s后后速速度度各减为多少？各减为多少？【答案】【答案】16 m/s4 m/s0【解解析析】初初速速度度v036 km/h10 m/s，加加速速度度a10.6 m/s2，a20.6 m/s2.由速度公式得由速度公式得v1v0a1t1(100.610)m/s16 m/s，开始刹车开始刹车10 s后汽车的速度后汽车的速度v2v0a2t2(100.610)m/s4 m/s，从开始刹车至汽车停下从开始刹车至汽车停下所需所需时间时间故刹车故刹车20 s后汽车早已停止运动，所以车速为后汽车早已停止运动，所以车速为0.1追追和和被被追追两两者者的的_，常常是是能能追追上上、追追不不上上、两两者距离有极值的临界条件者距离有极值的临界条件2_的的物物体体追追及及即即相相遇遇；_的的物物体体，当当各各自自的的位移的绝对值之和等于开始时两者之间的距离时即相遇位移的绝对值之和等于开始时两者之间的距离时即相遇追及和相遇追及和相遇速度相等速度相等同向运动同向运动相向运动相向运动什么物理量相等往往是追及问题的临界条件？什么物理量相等往往是追及问题的临界条件？【答案】【答案】速度相等速度相等(多多选选)A与与B两两个个质质点点沿沿同同一一方方向向运运动动，A做做初初速速度度为为零零的的匀匀加加速速直直线线运运动动，B做做匀匀速速直直线线运运动动开开始始计计时时时时，A、B位位于于同同一一位位置置，则当它们再次相遇时，下列说法正确的是则当它们再次相遇时，下列说法正确的是()A两质点速度相等两质点速度相等BA与与B在这段时间内的平均速度相等在这段时间内的平均速度相等CA的速度是的速度是B速度的速度的2倍倍DA与与B的位移相等的位移相等【答案】【答案】BCD课堂重难探究1反反应应距距离离s1车车速速v0反反应应时时间间t1(其其中中反反应应时时间间是是从从发发现现情情况况到到采采取取相相应应行行动动经经过过的的时时间间)在在车车速速一一定定的的情情况况下下，反反应应越越快快即即反反应应时时间间越短越安全越短越安全汽车行驶安全问题汽车行驶安全问题3安全距离即停车距离，包含反应距离和刹车距离两部分安全距离即停车距离，包含反应距离和刹车距离两部分4影响安全距离的因素影响安全距离的因素(1)主主观观因因素素：司司机机必必须须反反应应敏敏捷捷，行行动动迅迅速速，沉沉着着冷冷静静，具具有有良良好好的心理素质，不能酒后驾车，不能疲劳驾驶，精力高度集中的心理素质，不能酒后驾车，不能疲劳驾驶，精力高度集中(2)客客观观因因素素：汽汽车车的的状状况况、天天气气和和路路面面是是影影响响安安全全距距离离的的重重要要因因素素，雨雨天天路路面面湿湿滑滑，冬冬天天路路面面结结冰冰，轮轮胎胎磨磨损损严严重重等等都都会会造造成成刹刹车车距距离离的的增增大大例例1汽汽车车在在公公路路上上以以54 km/h的的速速度度行行驶驶，突突然然发发现现前前方方30 m处处有有一一障障碍碍物物，为为使使汽汽车车不不撞撞上上障障碍碍物物，驾驾驶驶员员立立刻刻刹刹车车，刹刹车车的的加加速速度度大大小为小为6 m/s2，则驾驶员允许的反应时间最多为，则驾驶员允许的反应时间最多为()A0.5 sB0.75 sC0.8 sD0.9 s【答案】【答案】B解决此类问题的方法解决此类问题的方法1画出刹车过程草图，找出每一段的位移关系画出刹车过程草图，找出每一段的位移关系3可可采采用用逆逆向向思思维维法法，即即把把运运动动倒倒过过来来看看成成是是初初速速度度为为零零的的匀匀加加速直线运动速直线运动变变式式1一一货货车车严严重重超超载载后后的的总总质质量量为为50 t，以以54 km/h的的速速率率匀匀速速行行驶驶，发发现现红红灯灯时时司司机机刹刹车车，货货车车立立即即做做匀匀减减速速直直线线运运动动，加加速速度度的的大大小为小为2.5 m/s2，不超载时则为，不超载时则为5 m/s2.(1)若若前前方方无无阻阻挡挡，从从刹刹车车到到停停下下来来，此此货货车车在在超超载载及及不不超超载载时时分分别别前进多远？前进多远？(2)在在一一小小学学附附近近，限限速速为为36 km/h，若若该该货货车车不不超超载载，仍仍以以54 km/h的的速速率率匀匀速速行行驶驶，看看见见正正前前方方有有一一小小孩孩后后立立即即刹刹车车至至停停止止，幸幸运运的的是是没没有发生车祸，货车比不超速行驶至少多前进了多远？有发生车祸，货车比不超速行驶至少多前进了多远？【答案】【答案】(1)45 m22.5 m(2)12.5 m货车比不超速行驶至少多前进了货车比不超速行驶至少多前进了xs2s312.5 m.刹车类问题的处理刹车类问题的处理2判断要研究的时间是大于刹车时间还是小于刹车时间判断要研究的时间是大于刹车时间还是小于刹车时间3若若要要研研究究的的时时间间小小于于刹刹车车时时间间，则则汽汽车车在在要要研研究究的的时时间间段段内内的的实际运动时间小于刹车时间反之，实际运动时间等于刹车时间实际运动时间小于刹车时间反之，实际运动时间等于刹车时间1追及问题追及问题(1)追及的特点：两个物体在同一时刻到达同一位置追及的特点：两个物体在同一时刻到达同一位置(2)追及问题满足的两个关系追及问题满足的两个关系时时间间关关系系：从从后后面面的的物物体体追追赶赶开开始始，到到追追上上前前面面的的物物体体时时，两两物物体经历的时间相等体经历的时间相等追及、相遇问题追及、相遇问题位位移移关关系系：s2s0s1，其其中中s0为为开开始始追追赶赶时时两两物物体体之之间间的的距距离离，s1表示前面被追赶物体的位移，表示前面被追赶物体的位移，s2表示后面追赶物体的位移表示后面追赶物体的位移(3)临临界界条条件件：当当两两个个物物体体的的速速度度相相等等时时，可可能能出出现现恰恰好好追追上上、恰恰好好避避免免相相撞撞、相相距距最最远远、相相距距最最近近等等情情况况，即即出出现现上上述述四四种种情情况况的的临临界界条条件为件为v1v2.2相遇问题相遇问题(1)特点：在同一时刻两物体处于同一位置特点：在同一时刻两物体处于同一位置(2)条条件件：同同向向运运动动的的物物体体追追上上即即相相遇遇；相相向向运运动动的的物物体体，各各自自发发生生的位移的绝对值之和等于开始时两物体之间的距离时即相遇的位移的绝对值之和等于开始时两物体之间的距离时即相遇(3)临临界界状状态态：避避免免相相碰碰撞撞的的临临界界状状态态是是两两个个物物体体处处于于相相同同的的位位置置时时，两者的相对速度为零两者的相对速度为零例例2A、B两两列列火火车车在在同同一一轨轨道道上上同同向向行行驶驶，A车车在在前前，其其速速度度vA10 m/s，B车车在在后后，其其速速度度vB30 m/s.因因大大雾雾能能见见度度低低，B车车在在距距A车车700 m时时才才发发现现前前方方有有A车车，这这时时B车车立立即即刹刹车车，但但要要经经过过1 800 m，B车车才能停止问：才能停止问：A车若按原速度前进，两车是否会相撞？说明理由车若按原速度前进，两车是否会相撞？说明理由【答案】【答案】见解析见解析【解解析析】由由题题意意可可知知，两两车车不不相相撞撞的的速速度度临临界界条条件件是是B车车减减速速到到与与A车的速度相等时未相撞车的速度相等时未相撞B车减速至车减速至vA10 m/s的时间的时间在这段时间内在这段时间内A车的位移车的位移sAvAt800 m，这段时间内这段时间内B车的位移车的位移两车的位移关系两车的位移关系sB1 600 msAs01 500 m，所以所以A、B两车在速度相同之前已经相撞两车在速度相同之前已经相撞变变式式2某某时时刻刻甲甲车车从从静静止止开开始始以以0.5 m/s2的的加加速速度度匀匀加加速速行行驶驶，同同时乙车在甲车前时乙车在甲车前12 m处以处以2 m/s的速度匀速行驶问：的速度匀速行驶问：(1)甲车什么时候追上乙车？甲车什么时候追上乙车？(2)追上之前，两车间最大距离是多少？追上之前，两车间最大距离是多少？【答案】【答案】(1)12 s(2)16 m解得解得t112 s，t24 s(舍去舍去)(2)追追上上之之前前，速速度度相相等等时时距距离离最最大大，设设经经过过时时间间t，两两车车速速度度相相等等，则有则有v乙乙at，解得，解得t4 s.x乙乙v乙乙t8 m.此时两车相距此时两车相距x8 m4 m12 m16 m.解决追及与相遇问题的方法解决追及与相遇问题的方法1物物理理分分析析法法：抓抓住住“两两物物体体能能否否同同时时到到达达空空间间某某位位置置”这这一一关关键键，认认真真审审题题，挖挖掘掘题题中中的的隐隐含含条条件件，在在头头脑脑中中建建立立起起一一幅幅物物体体运运动动关关系的图景，并画出运动情况示意图，找出位移关系系的图景，并画出运动情况示意图，找出位移关系2图图像像法法：将将两两者者的的速速度度时时间间图图像像在在同同一一坐坐标标系系中中画画出出，然然后后利用图像求解利用图像求解3数数学学分分析析法法：设设从从开开始始至至相相遇遇时时间间为为t，根根据据条条件件列列方方程程，得得到到关关于于t的的一一元元二二次次方方程程，用用判判别别式式进进行行讨讨论论若若0，即即有有两两个个解解，说说明明可可以以相相遇遇两两次次；若若0，说说明明刚刚好好追追上上或或相相遇遇；若若0，说说明明追追不不上上或或不不能能相相碰碰，使使用用该该方方法法要要注注意意刹刹车车运运动动时时间间，把把不不合合理理的的运运动动时时间间剔剔除除核心素养应用刹车问题刹车问题刹刹车车问问题题是是现现实实生生活活中中随随处处可可见见的的实实际际问问题题，像像物物体体在在摩摩擦擦阻阻力力作作用用下下的的匀匀减减速速运运动动都都属属于于此此类类问问题题，物物体体一一旦旦速速度度减减为为零零就就停停下下来来不不能能再自行运动起来处理此类问题应注意以下几个方面：再自行运动起来处理此类问题应注意以下几个方面：(2)若若要要研研究究的的时时长长小小于于刹刹车车时时间间，则则汽汽车车在在要要研研究究的的时时间间段段内内的的实实际运动时间等于所要研究的时长；反之，实际运动时间等于刹车时间际运动时间等于所要研究的时长；反之，实际运动时间等于刹车时间(3)常常见见错错误误：误误以以为为汽汽车车在在给给定定的的时时间间内内一一直直做做匀匀减减速速直直线线运运动动，简单套用速度公式简单套用速度公式vv0at，得出的速度出现负值，得出的速度出现负值例例3在在平平直直公公路路上上，一一辆辆汽汽车车以以108 km/h的的速速度度行行驶驶，司司机机发发现现前前方方有有危危险险立立即即刹刹车车，刹刹车车。