高一物理匀变速直线运动与汽车行驶安全.ppt
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1、1.1.如图如图2-4-12-4-1,A A、B B两物体相两物体相距距s=7 ms=7 m时,时,A A在水平拉力和摩在水平拉力和摩擦力作用下,正以擦力作用下,正以v vA A=4 m/s=4 m/s的的速度向右匀速运动,而物体速度向右匀速运动,而物体B B此时正以此时正以v vB B=10 m/s=10 m/s向右匀减速运动,加速度向右匀减速运动,加速度a=-2m/sa=-2m/s2 2,则则A A追上追上B B所经历的时间是(所经历的时间是()A.7 s B.8 sA.7 s B.8 sC.9 s D.10 sC.9 s D.10 s【解析解析】选选B.BB.B物体能运动的时间物体能运动
2、的时间此时此时B B的位移的位移 在在5 s5 s内内A A物物体的位移体的位移 所以在所以在B B停止运停止运动之前动之前A A不能追上不能追上B.B.所以所以A A追上追上B B时,时,故故B B正确正确.2.2.甲、乙两人同时由甲、乙两人同时由A A地沿直线向地沿直线向B B地运动,他们的初速地运动,他们的初速度相同,甲先匀加速再匀减速到达度相同,甲先匀加速再匀减速到达B B地,乙先匀减速再匀地,乙先匀减速再匀加速到达加速到达B B地,他们到达地,他们到达B B地时,速度均和初速度相同,地时,速度均和初速度相同,关于甲、乙两人谁先到达关于甲、乙两人谁先到达B B地,下列说法正确的是地,下
3、列说法正确的是()()A.A.甲先到达甲先到达 B.B.乙先到达乙先到达C.C.同时到达同时到达 D.D.无法确定无法确定【解析解析】选选A.A.画出甲、乙两人由画出甲、乙两人由A A地地到到B B地的地的v-tv-t图象,两人的图象,两人的v-tv-t图线与图线与时间轴包围的面积时间轴包围的面积(即位移即位移)相同,如相同,如图所示,由图象可知图所示,由图象可知t t甲甲taa2 2,则两物体可能相遇两次,则两物体可能相遇两次C.C.若若a a1 1aaa2 2,则两物体可能相遇一次或不相遇则两物体可能相遇一次或不相遇【解析解析】选选B B、D.D.若若a a1 1=a=a2 2,则乙的速度
4、时刻大于甲的速度,则乙的速度时刻大于甲的速度,乙追上甲之后,甲不可能再追上乙,故乙追上甲之后,甲不可能再追上乙,故A A项错;若项错;若a a1 1aa2 2,甲的速度增加得快,若乙追上甲时甲的速度增加得快,若乙追上甲时v v甲甲vv乙乙,则,则最终甲又会再追上乙,则会相遇两次;若乙追上甲时最终甲又会再追上乙,则会相遇两次;若乙追上甲时v v甲甲=v=v乙乙,之后甲的速度将超过乙,则只能相遇一次;,之后甲的速度将超过乙,则只能相遇一次;若当若当v v乙乙=v=v甲甲时,乙仍没有追上甲,则之后乙更不会追时,乙仍没有追上甲,则之后乙更不会追上甲,二者就不能相遇,故上甲,二者就不能相遇,故B B、D
5、 D正确;若正确;若a a1 1aa2 2,那么,那么v v甲甲vv乙乙,乙追上甲之后,甲不可能再追上乙,则只能,乙追上甲之后,甲不可能再追上乙,则只能相遇一次,故相遇一次,故C C项错项错.4.4.一列货车以一列货车以v v1 1=28.8 km/h=28.8 km/h的速度在平直铁路上行驶,由的速度在平直铁路上行驶,由于调度失误,其后方有一列客车以于调度失误,其后方有一列客车以v v2 2=72 km/h=72 km/h的速度在同的速度在同一铁轨上驶来一铁轨上驶来.在相距在相距s s0 0=600 m=600 m处客车司机发现货车后立处客车司机发现货车后立即紧急制动即紧急制动.为避免两车相
6、撞,客车的制动加速度至少多为避免两车相撞,客车的制动加速度至少多大?大?【解析解析】为避免两车相撞,客车追上货车时的速度应不为避免两车相撞,客车追上货车时的速度应不大于货车的速度大于货车的速度.设客车制动经时间设客车制动经时间t st s时,客车追上货时,客车追上货车恰好未发生碰撞车恰好未发生碰撞.则则货车的位移为货车的位移为s s1 1=v=v1 1t=8 t mt=8 t m客车的位移为客车的位移为依题意有依题意有s s1 1+600=s+600=s2 2v v1 1=v=v2 2-at-at解得解得a=0.12 m/sa=0.12 m/s2 2即客车的制动加速度至少为即客车的制动加速度至
7、少为0.12 m/s0.12 m/s2 2.答案:答案:0.12 m/s0.12 m/s2 2【典例典例1 1】在高速公路在高速公路上上,有时会发生有时会发生“追尾追尾”的事故的事故后面的汽车后面的汽车撞上前面的汽车撞上前面的汽车.请分请分析一下析一下,造成造成“追尾追尾”事故的原因有哪些事故的原因有哪些?我国高速的最我国高速的最高车速限制为高车速限制为120 km/h.120 km/h.设某人驾车正以最高时速沿平直设某人驾车正以最高时速沿平直高速公路行驶高速公路行驶,该车刹车时产生的加速度大小为该车刹车时产生的加速度大小为5 m/s5 m/s2 2,司司机的反应时间机的反应时间(从意识到应该
8、刹车到实施刹车的时间从意识到应该刹车到实施刹车的时间)为为0.6 s0.6 s0.7 s.0.7 s.如图如图2-4-22-4-2所示,请分析一下所示,请分析一下,应该如何计应该如何计算行驶时的安全车距算行驶时的安全车距?【思路点拨思路点拨】解答本题应注意以下两点:解答本题应注意以下两点:【自主解答自主解答】汽车行驶的速度汽车行驶的速度v v0 0=120 km/h=33.3 m/s.=120 km/h=33.3 m/s.在反应时间内在反应时间内,汽车做匀速直线运动的位移为汽车做匀速直线运动的位移为s s1 1=v=v0 0t t1 1=33.30.7 m=23.3 m.=33.30.7 m=
9、23.3 m.刹车后刹车后,汽车做匀减速运动汽车做匀减速运动,滑行时间为滑行时间为汽车刹车后滑行的位移为汽车刹车后滑行的位移为所以行驶时的安全车距应为所以行驶时的安全车距应为s=ss=s1 1+s+s2 2=23.3 m+110.9 m=134.2 m.=23.3 m+110.9 m=134.2 m.【典例典例2 2】(20102010宁波高一检测)晚间,甲火车以宁波高一检测)晚间,甲火车以4 m/s4 m/s的速度匀速前进,当地乙火车误入同一轨道,的速度匀速前进,当地乙火车误入同一轨道,且以且以20 m/s20 m/s的速度追向甲车,当乙车司机发现甲车时的速度追向甲车,当乙车司机发现甲车时两
10、车相距仅两车相距仅125 m125 m,乙车立即制动,已知以这种速度前,乙车立即制动,已知以这种速度前进的火车制动后需经过进的火车制动后需经过200 m200 m才能停止才能停止.(1 1)问是否会发生撞车事故?)问是否会发生撞车事故?(2 2)若要避免两车相撞,乙车刹车的加速度至少应为多)若要避免两车相撞,乙车刹车的加速度至少应为多大?大?【思路点拨思路点拨】该题可按如下思路分析:该题可按如下思路分析:【标准解答标准解答】(1 1)乙车制动时的加速度)乙车制动时的加速度当甲、乙两车速度相等时有:当甲、乙两车速度相等时有:v v甲甲=v=v乙乙=v=v0 0+a+at t,解得,解得t=16
11、st=16 s,此过程甲车位移,此过程甲车位移s s甲甲=v=v甲甲t=64 m,t=64 m,乙车位移乙车位移 由于由于s s甲甲+125 ms+125 ms乙乙,所以两,所以两车会发生撞车事故车会发生撞车事故.(2 2)两车不相撞的临界条件是到达同一位置时两车)两车不相撞的临界条件是到达同一位置时两车的速度相同,则的速度相同,则 v v甲甲=v=v0 0+a+a0 0t t代入数据解得代入数据解得t=15.625 s,at=15.625 s,a0 0=-1.024 m/s=-1.024 m/s2 2即为使两即为使两车不相撞,乙车刹车的加速度至少为车不相撞,乙车刹车的加速度至少为1.024
12、m/s1.024 m/s2 2.答案:答案:(1 1)会发生)会发生 (2)1.024 m/s(2)1.024 m/s2 21.(20081.(2008宁夏高考宁夏高考)甲、乙两车甲、乙两车在公路上沿同一方向做直线运动,在公路上沿同一方向做直线运动,它们的它们的v-tv-t图象如图图象如图2-4-32-4-3所示所示.两两图象在图象在t=tt=t1 1时相交于时相交于P P点点,P,P点在横点在横轴上的投影为轴上的投影为Q,OPQQ,OPQ的面积为的面积为S.S.在在t=0t=0时刻时刻,乙车在甲车前面乙车在甲车前面,相距为相距为d.d.已知此后两车相遇已知此后两车相遇了两次了两次,且第一次相
13、遇的时刻为且第一次相遇的时刻为t,t,则下面四组则下面四组tt和和d d的的组合可能的是组合可能的是()()A.t=tA.t=t1 1,d=s B.,d=s B.C.D.C.D.【解析解析】选选D.D.甲做匀速运动甲做匀速运动,乙做匀加速运动乙做匀加速运动,速度越来速度越来越大越大,甲、乙同时异地运动,当甲、乙同时异地运动,当t=tt=t1 1时,乙的位移为时,乙的位移为s s,甲的位移为甲的位移为2s2s且且v v甲甲=v=v乙乙,若两者第一次相遇在若两者第一次相遇在t=tt=t1 1时,时,则则d+s=2sd+s=2s可得可得d=s.d=s.不过不会出现第二次相遇,所以不过不会出现第二次相
14、遇,所以A A错错误误.若两者第一次相遇在若两者第一次相遇在 时时,则乙的位移为则乙的位移为 s,s,甲的位移为甲的位移为s,s,由由 可得可得 所以所以D D正确正确,B,B、C C错误错误.2.2.(20102010汕头高一检测)汽车以汕头高一检测)汽车以20 m/s20 m/s的速度做匀速的速度做匀速直线运动,刹车后的加速度大小为直线运动,刹车后的加速度大小为5 m/s5 m/s2 2,那么开始刹车那么开始刹车后后2 s2 s与开始刹车后与开始刹车后6 s6 s汽车通过的位移之比为(汽车通过的位移之比为()A.11 B.31A.11 B.31C.34 D.43C.34 D.43【解析解析
15、】选选C.C.汽车的初速度汽车的初速度v v0 0=20 m/s=20 m/s,加速度,加速度a=a=-5 m/s-5 m/s2 2,故汽车的刹车时间,故汽车的刹车时间 所以刹车所以刹车2 s2 s的的位移位移刹车刹车6 s6 s内的位移内的位移因此因此s s1 1ss2 2=34.C=34.C项正确项正确.3.(20103.(2010银川高一检测银川高一检测)在交警处理某次交通事故时,在交警处理某次交通事故时,通过监控仪器扫描,输入计算机后得到该汽车在水平通过监控仪器扫描,输入计算机后得到该汽车在水平路面上刹车过程中的位移随时间变化的规律为:路面上刹车过程中的位移随时间变化的规律为:s=20
16、ts=20t-2t-2t2 2(s(s的单位是的单位是m m,t t的单位是的单位是s).s).则该汽车在路面上留则该汽车在路面上留下的刹车痕迹长度为下的刹车痕迹长度为()()A.25 m B.50 mA.25 m B.50 mC.100 m D.200 mC.100 m D.200 m【解析解析】选选B.B.将将s=20t-2ts=20t-2t2 2与与 进行类比得进行类比得v v0 0=20 m/s,a=-4 m/s=20 m/s,a=-4 m/s2 2.汽车在路面上留下的刹车痕迹即汽车在路面上留下的刹车痕迹即为刹车距离为刹车距离.由由 得得s=50 m,s=50 m,所以应选所以应选B.
17、B.4.4.(20102010惠州高一检测)市区内各路口处画有停车线,惠州高一检测)市区内各路口处画有停车线,当信号灯黄灯开启时司机应开始刹车,红灯开启时车不当信号灯黄灯开启时司机应开始刹车,红灯开启时车不能越过停车线,否则违反交通规则能越过停车线,否则违反交通规则.设黄灯开启设黄灯开启3 3秒红灯秒红灯才开启才开启.一汽车以一汽车以36 km/h36 km/h的速度向路口驶来,司机看到的速度向路口驶来,司机看到黄灯开启立即操纵汽车减速装置,经黄灯开启立即操纵汽车减速装置,经0.5 s0.5 s汽车才开始减汽车才开始减速(即反应时间)速(即反应时间),设刹车加速度大小为设刹车加速度大小为5 m
18、/s5 m/s2 2,则黄灯,则黄灯刚亮时汽车距停车线多远开始减速才不会违反交通规则刚亮时汽车距停车线多远开始减速才不会违反交通规则?【解析解析】汽车在反应时间里发生的位移汽车在反应时间里发生的位移s s1 1=v=v0 0t=100.5 m=5 mt=100.5 m=5 m刹车过程发生的位移刹车过程发生的位移若不违反交通规则若不违反交通规则,黄灯刚亮时开始操纵减速,汽车距停黄灯刚亮时开始操纵减速,汽车距停车线的距离为车线的距离为s=ss=s1 1+s+s2 2=5 m+10 m=15 m=5 m+10 m=15 m答案:答案:15 m15 m5.5.(20102010洛阳高一检测)甲、乙两汽
19、车同时从同一地洛阳高一检测)甲、乙两汽车同时从同一地点出发,甲车以初速度为点出发,甲车以初速度为15 m/s15 m/s做匀速直线运动,乙车做匀速直线运动,乙车以以3 m/s3 m/s的初速度、的初速度、0.6 m/s0.6 m/s2 2的加速度做与甲同方向的匀的加速度做与甲同方向的匀加速直线运动,求两车再次相遇前它们之间的最大距离加速直线运动,求两车再次相遇前它们之间的最大距离和再次相遇时两车运动的时间和再次相遇时两车运动的时间.【解析解析】当当v v甲甲=v=v乙乙=v=v0 0+at+at时两车相距最大时两车相距最大解得解得对甲:对甲:s s甲甲=v=v甲甲t=1520 m=300 mt
20、=1520 m=300 m对乙:对乙:故故s=ss=s甲甲-s-s乙乙=120 m=120 m当当s s甲甲=s=s乙乙时两车再次相遇时两车再次相遇,则则解得解得t=40 st=40 s答案:答案:120 m 40 s120 m 40 s1.1.(4 4分)驾驶手册中指出具有良好刹车性能的汽车以分)驾驶手册中指出具有良好刹车性能的汽车以80 km/h80 km/h的速率行驶时,可以在的速率行驶时,可以在56 m56 m的距离内被刹住,在的距离内被刹住,在以以48 km/h48 km/h的速率行驶时,可以在的速率行驶时,可以在24 m24 m的距离内被刹住,的距离内被刹住,假设对这两种速率驾驶员
21、的反应时间相同(在反应时间假设对这两种速率驾驶员的反应时间相同(在反应时间内驾驶员来不及刹车,车速不变),刹车产生的加速度内驾驶员来不及刹车,车速不变),刹车产生的加速度也相同,则驾驶员的反应时间约为(也相同,则驾驶员的反应时间约为()A.0.5 sA.0.5 sB.0.6 sB.0.6 sC.0.7 sC.0.7 sD.0.8 sD.0.8 s【解析解析】选选C.C.设驾驶员的反应时间为设驾驶员的反应时间为t t,刹车加速度为,刹车加速度为a a,由题意可得,由题意可得 即即 由由两式代入数据解得两式代入数据解得t=0.72 st=0.72 s,故,故C C正确正确.2.2.(双选)(双选)
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- 关 键 词:
- 物理 变速 直线运动 汽车 行驶 安全
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