2023学年完整公开课版24刹车问题

2.4匀变速直线运动规律的应用列车遇险时紧急刹车高速公路汽车的"追尾"事件

【核心归纳】匀变速直线运动的两个基本公式1.速度公式：vt=v0+at。2.位移公式：st=v0t+1/2at2。3.应用时注意的问题：(1)规定了正方向;(2)两个基本公式含有五个物理量,可“知三求二”。例1一辆汽车正在平直的公路上以72km/h的速度行驶，司机看见红色信号灯便立即踩下制动器，此后，汽车开始做匀减速直线运动.设汽车减速过程的加速度大小为5m/s2，求：(1)开始制动后，2s末汽车速度和前2s内汽车行驶的距离.【典例分析】(2)开始制动后，5s末汽车的速度和前5s内汽车行驶的距离.1.特点：对于汽车刹车，飞机降落后在跑道上滑行等这类交通工具的匀减速直线运动，当速度减到零后，加速度也为零，物体不可能倒过来做反向的运动，所以其运动的最长时间t＝

(a＜0).在这种题目中往往会存在“时间陷阱”.一.汽车刹车问题2.处理方法：a.计算速度减到零所需时间。b.与题中所给的时间进行比较，确定物体在所给的时间内是否已停止运动。c.如果是，则不能用题目所给的时间计算；

如果不是，则可以用题目所给时间计算。

注意虽然汽车刹车后不会以原来的加速度反向做加速运动，但我们在处理这类末速度为零的匀减速直线运动时，可采用逆向思维法，即把运动倒过来看成是初速度为零的匀加速直线运动.变式训练1一滑块在粗糙水平面上自由滑动，以10m/s的初速度做匀减速直线运动，加速度为2m/s2，求：（1）滑块3s时的速度；（2）滑块10s时的速度及10s内的位移。高速公路汽车的"追尾"事件、撞车事故等都是由于什么原因造成的？超速驾驶疲劳驾驶酒后驾驶违反交通规则客员超载造成这种事故的原因？例2:汽车在高速公路上行驶的速度为108km/h，若驾驶员发现前方80m处发生了交通事故，马上紧急刹车，汽车以恒定的加速度经过4s才停下来，问汽车是否会有安全问题？【典例分析】Vt=0108km/h=30m/sS刹t=4s解：汽车做匀减速运动，运动情况如图所示：加速度为:汽车由刹车到停止所经过的位移为：∴由于前方距离有80m，汽车经过60m就已停下来，所以不会有安全问题。刹108km/h=30m/sV0=30m/sS刹t=4s讨论与交流例2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是否也是4s？

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，称为“反应时间”。讨论：如果例2中驾驶员的反应时间是0.5s，那该汽车有安全问题吗？例3：汽车在高速公路上行驶的速度为108km/h，若驾驶员发现前方80m处发生了交通事故，马上紧急刹车，汽车以恒定的加速度经过4s才停下来，驾驶员的反应时间是0.5s。问汽车是否会有安全问题？

＋S反t反=0.5s匀速直线运动S刹t=4s匀减速直线运动例3：汽车运动情况

Vt=0V0=30m/s

解：汽车匀速直线运动位移:

S反=V

t反

=（30×0.5）m=15m

汽车匀减速直线运动位移与例2相同：S刹=60m

汽车运动总位移：Ｓ停＝Ｓ反＋Ｓ刹＝75m∴由于前方距离有80m，汽车经过75m就已停下来，所以没有安全问题。V0=30m/sS反S刹Vt=0二.汽车行驶安全问题(1)反应时间：从发现情况到采取相应行动经过的时间.(2)反应距离：反应距离s1＝车速v0×反应时间t.

在车速一定的情况下，反应越快，即反应时间越短，越安全.(4)安全距离s＝反应距离s1＋刹车距离s2(3)刹车距离：刹车过程做匀减速运动，其刹车距离s2=v0t+1/2at2。(a<0),大小取决于初速度和刹车的加速度。变式训练2某辆汽车刹车时能产生的最大加速度为10m/s2,司机发现前方有危险时0.7s后才能做出反应，开始制动，这个时间称为反应时间。若汽车以20m/s的速度行驶时，汽车之间的距离至少应为（）A.34mB.14mC.20mD.2