知道反应时间反应距离和刹车距离2理解超速和酒后驾驶.ppt

汽车行驶安全,1.知道反应时间、反应距离和刹车距离2.理解超速和酒后驾驶的危害3.进一步熟悉运动学公式及其应用,安全重如山,据国家有关统计资料显示，2010年我国平均每5分钟就有1人死于交通事故，平均每1分钟就有1人因交通事故而受伤或致残。近年来，全世界每年有120万人死于车祸。,车祸猛如虎,讨论:本题中的汽车是否会有安全问题，焦点在哪里?(即题目中的哪一条件作为汽车是否安全的依据?你的具体想法是.),一:汽车行驶中为什么要保持车距,例1:汽车在高速公路上行驶的速度为30m/s，若驾驶员发现前方80m发生了交通事故，马上紧急刹车，汽车以恒定的加速度经过4s才停下来，问该汽车是否会有安全问题?,请你能说出几条安全行车的法规?,1、机动车在行驶时要保持一定的行车距离2、驾驶员不可酒后驾车。3、驾驶员不可超速行驶。,例1：汽车在高速公路上行使的速度为108km/h，若驾驶员发现前方80m处发生交通事故，马上紧急刹车，汽车以恒定的加速度经过4s才停下来，问该汽车是否有安全问题？,汽车由刹车到停止所经过的位移为：,即由于与前方距离有80m，而汽车经过60m就已经停下来了，所以不会有安全问题。,解：由于,由可得汽车刹车过程的加速度为：,分析：驾驶员刹车后，汽车在做匀减速直线运动，选取初速度方向（108km/h，即30m/s)为正，静止时末速为0，只要求出刹车后汽车继续滑行至静止的距离，再与80米相比较，即知是否安全。,讨论一:上题中，汽车刹车后经4s停下来，试问驾驶员发现事故到汽车停下来的实际时间真是4s吗?,反应时间人对周围发生的事情，都需要一段时间来作出反应,从人发现情况到采取行动所经历的时间叫反应时间。链接,结论：司机从发现事故到汽车停下来要大于4s。,从发现事故到汽车停下来，汽车运动的物理情形,情景,在高速公路上，同一车道行驶的机动车辆，后车必须根据行驶的速度、天气状态和路面情况，与前车保持必要的安全距离。如右图所示：,在通常情况下，不同的驾驶员，其应急反应的时间就有所不同。,相关链接,讨论与交流：,1.在例1中可以根据汽车经过80m停下后所需的时间来判断汽车是否安全吗？此题中4s是什么意义?,问题分析:,2.例1中没有考虑驾驶员的反应时间,但在现实生活中，驾驶员的反应时间是行车安全中不可忽视的一个因素。,汽车停下来的实际位移为：,由于前方距离有80m，所以不会有安全问题。,解：汽车刹车减速时加速度为,在刹车时间里汽车做匀减速直线的位移：,例2：汽车在高速公路上行使的速度为108km/h，若驾驶员发现前方80m处发生交通事故，如果驾驶员看到交通事故到产生刹车动作的反应时间是0.5s，刹车后汽车以恒定的加速度经过4s才停下来，问该汽车是否有安全问题？,在反应时间里汽车做匀速直线的位移：,在通常情况下，驾驶者的反应时间与其注意力集中程度，驾驶经验和体力状态有关，平均约为0.51.5s。而驾驶员酒后的反应时间则至少会增加23倍。,讨论二：为什么不允许酒后开车?(同样，服用某些有镇静作用的药后，或身体高度疲劳或精神状态严重不佳的情况下都不宜开车；也严禁开车时一驾车一手打手机),二:汽车行驶中为确保安全要限制行驶速度,例3:（课堂练习）交通警察在处理事故时，有时会根据汽车在路面留下的刹车痕迹来判断发生事故前汽车是否超速，在一个限速为40km/h的大桥路面上，有一辆汽车在路面刹车的痕迹为12m，已知汽车在刹车过程中的加速度大小为，请判断汽车是否超速？说出你的判断依据。,故事故车辆行驶时超速,二:汽车行驶中为确保安全要限制行驶速度,例3:（课堂练习）交通警察在处理事故时，有时会根据汽车在路面留下的刹车痕迹来判断发生事故前汽车是否超速，在一个限速为40km/h的大桥路面上，有一辆汽车在路面刹车的痕迹为12m，已知汽车在刹车过程中的加速度大小为，请判断汽车是否超速？说出你的判断依据。,故知原行驶速度超速,方法2：若汽车严格按40km/h的限制速度行驶，刹车时加速度为6m/s2，则刹车距离,二:汽车行驶中为确保安全要限制行驶速度,例3:（课堂练习）交通警察在处理事故时，有时会根据汽车在路面留下的刹车痕迹来判断发生事故前汽车是否超速，在一个限速为40km/h的大桥路面上，有一辆汽车在路面刹车的痕迹为12m，已知汽车在刹车过程中的加速度大小为，请判断汽车是否超速？说出你的判断依据。,方法3：当车按限制速度行驶时，刹车时间为t限制，由于Vt=0，,由于刹车距离12m，刹车过程的加速度为6m/s2，Vt=0，由逆向看刹车过程，也是匀加速直线运动，由得t的大小为：,由于t限速S乙S，则能追上，S甲S乙S，则追不上。若始终追不上，当V甲=V乙，两物体间距最小。,（5）常见“追及”问题的三种情况,（1）“相遇”的特点：两个物体在同一时刻处在同一位置,2、“相遇”问题,（2）相遇条件：同向运动的物体追及即为相遇，相向运动的物体各自发生的位移的绝对值之和等于开始时两物体之间的距离即为相遇。,（3）临界状态：同向相遇时避免相撞的临界状态是两物体的相对速度为零；相向相遇时速度均为零。,匀减速运动的物体追赶同方向的匀速运动的物体时情况与第二种情况类似。,解题思路：,例：汽车以10m/s的速度在平直的公路上前进，突然发现正前方有一辆自行车以4m/s的速度做同方向的匀速直线运动，汽车立即关闭油门做加速度大小为6m/s2的匀减速运动，汽车恰好碰不上自行车，求关闭油门时汽车离自行车有多远？,解法一：汽车减速至与自行车同速时刚好碰不上自行车是这一问题的临界条件。那么，汽车减速到4m/s时的运动时间为：,这段时间内自行车发生的位移：,汽车关闭油门时离自行车的距离：,汽车减速到4m/s时位移为：,解法二：利用v-t图象进行求解，如图：直线自、汽分别是汽车和自行车的运动图线，其中斜线部分的面积表示当两车速度相等时汽车比自行车多发生的位移，即为汽车关闭油门时离自行车的距离s。图线汽的斜率即为汽车减速运动的加速度，所以应有：,例：汽车以10m/s的速度在平直的公路上前进，突然发现正前方有一辆自行车以4m/s的速度做同方向的匀速直线运动，汽车立即关闭油门做加速度大小为6m/s2的匀减速运动，若汽车恰好碰不上自行车，求关闭油门时汽车离自行车有多远？,答案：3m,例5:一小汽车从静止开始以3m/s2的加速度行驶，恰有一自行车以6m/s的速度从车边匀速驶过(1)汽车从开动到在追上自行车之前经多长时间后两者相距最远？此时距离是多少？(2)什么时候追上自行车，此时汽车速度是多少？,根据物理特点求解：对于问题(1)：,分析：汽车开动后速度由零开始逐渐增大，而自行车速度是恒定值，当汽车速度还小于自行车速度时，两者距离越拉越大，当汽车速度大于自行车速度时，两者距离越来越小，所以当两车速度相等时，两车之间距离最大。即有：,(2)设汽车追上自行车时两车位移相等，且经历的时间为t2，则有:,代入数据解得t=4s,汽车追上自行车时速度为,例5:一小汽车从静止开始以3m/s2的加速度行驶，恰有一自行车以6m/s的速度从车边匀速驶过(1)汽车从开动到在追上自行车之前经多长时间后两者相距最远？此时距离是多少？(2)什么时候追上自行车，此时汽车速度是多少？,根据图象法求解：,(1)设相遇前t两车速度相等,解得t=2s时，两车相距最远,两车的位移差：,(2)由图可知，t=2s后，若两车的位移相等，由v-t图象与t轴围成的“面积”相等。由几何关系可知相遇时间为,此时：,例5:一小汽车从静止开始以3m/s2的加速度行驶，恰有一自行车以6m/s的速度从车边匀速驶过(1)汽车从开动到在追上自行车之前经多长时间后两者相距最远？此时距离是多少？(2)什么时候追上自行车，此时汽车速度是多少？,根据极值法求解：,设汽车在追上自行车之前经时间t相距最远,利用二次函数求极值,对设问(2)汽车追上自行车时，两车位移相等,例5:一小汽车从静止开始以3m/s2的加速度行驶，恰有一自行车以6m/s的速度从车边匀速驶过(1)汽车从开动到在追上自行车之前经多长时间后两者相距最远？此时距离是多少？(2)什么时候追上自行车，此时汽车速度是多少？,利用相对运动求解：,以自行车为参考系，汽车追上自行车之前的速度是：,汽车做远离自行车的减速运动（与自行车对地运动方向相反）当末速为vt0时，相对自行车最远，即：,负号表示汽车比自行车落后,对设问(2)汽车追上自行车时，两车位移相等,解：开始一段时间内,甲的速度V甲=6m/s,乙的加速度，甲快乙慢,甲在前，二者距离变大。,例6：甲乙两物体在同一条直线上同时同地沿同一方向运动，甲以6m/s的速度做匀速直线运动，乙做初速度为为零，加速度为的匀加速直线运动。二者何时距离最大？最大距离是多少？,补充练习题,当乙的速度达到6m/s时,二者距离最大，由速度公式V=at得:t=V甲/a=6/2s=3s，,二者的最大距离：S=S甲-S乙=18m-9m=9m,在这3s内，甲的位移为S甲=V甲t=63m=18m，乙的位移为：,例7:甲乙两物体在同一条直线上沿同一方向运动，甲以6m/s的速度做匀速直线运动，从计时时起，乙在甲后7m处做初速度为为零，加速度为的匀加速直线运动，乙能否追上甲？,例8（2007宁夏）、甲乙两辆汽车在平直的公路上沿同一方向作直线运动，t0时刻同时经过公路旁的同一个路标。在描述两车运动的vt图中（如图），直线a、b分别描述了甲乙两车在020s的运动情况。关于两车之间的位置关系，下列说法正确的是A在010s内两车逐渐靠近B在1020s内两车逐渐远离C在515s内两车的位移相等D在t10s时两车在公路上相遇,解：由v-t图象可知，010s内，V乙V甲，两车逐渐远离；,10s20s内，V乙V甲，两车逐渐靠近，故A、B均错。,v-t图线与时间轴所围的面积表示位移；,5s15s内，两图线与t时间轴包围的面积相等，故两车的位移相等。C对。,t=20s时，两车的位移相等，说明两车相遇，故D措。,例9:图为甲、乙两物体在同一起跑线同时向同一方向做直线运动的v-t图线，则以下说法正确的是（）A甲、乙均做匀速直线运动B甲、乙均做匀加速直线运动，乙的加速度大C在t1时刻之前，甲的速度大D在时刻t1，甲、乙两物体相遇,解析：甲、乙两物体的v-t图线都是倾斜的直线，说明它们都做匀加速直线运动。乙物体的v-t图线斜率大，说明乙物体的加速度大，故A错B对。在t1时刻之前，由图象可以看出甲的速度大，C正确。在时刻t2，甲、乙两物体的速度相等，但此时它们之间的距离最大，D错误。,例10:一辆摩托车行使的最大速度为108km/h。现让摩托车从静止出发，要求在4min内追上前方相距1km,、正以25m/s的速度在平直公路上行驶的汽车。则该摩托车行使时，至少应有多大的加速度？,分析：若摩托车在追赶过程中一直做匀加速直线运动，则有：代入数值解得追上时摩托车的速读V=58m/s这个