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(共33张PPT)
第五节　匀变速直线运动与汽车安全行驶
[学习目标]
1．掌握判断汽车行驶安全与否的方法．　2.能够解决汽车行驶的安全问题．　3.认识酒驾的危害，学会安全驾驶．　4.利用匀变速直线运动规律解决汽车安全行驶相关问题．　5.学习如何分析题目，懂得把繁杂的过程利用示意图分阶段处理的研究．
汽车安全行驶问题
1．安全距离是指在同车道行驶的机动车，后车与前车保持的最短距离．安全距离包含反应距离和刹车距离两部分．
2．反应时间和反应距离
(1)反应时间：驾驶员从发现情况到采取相应的措施经过的时间．
(2)反应时间内汽车的运动：汽车仍以原来的速度做匀速直线运动．
(3)反应距离：汽车在反应时间内行驶的距离，即s1＝vΔt.
判断下列说法是否正确．
(1)喝酒后不允许开车，酒后驾车会延长刹车时间．(　　)
(2)酒后驾驶会使反应距离在相同条件下明显增加．(　　)
(3)疲劳驾驶有可能会延长反应时间．(　　)
(4)行车途中要与前车保持一定安全距离．(　　)
(5)安全距离就是刹车距离．(　　)
×
√
√
√
×
课堂 深度探究
　　一辆汽车在公路上以72 km/h的速度行驶，突然发现前方56 m处有一障碍物．驾驶员经过一段反应时间后开始刹车(假设在反应时间内汽车的车速不变)，刹车的加速度大小为5 m/s2.为使汽车不撞上障碍物，则驾驶员的允许反应时间最长为(　　)
A．0.5 s　　　　　　 B．0.7 s
C．0.8 s D．0.9 s
知识点一　反应时间和安全距离问题
√
　　　(多选)我市开始大力推行文明交通“车让人”行动．以8 m/s的速度匀速行驶的汽车即将通过路口，有一位老人正在过人行横道，此时汽车的车头距离停车线8 m，该车减速时加速度大小为5 m/s2，则下列说法中正确的是(　　)
A．如果驾驶员立即刹车制动，则t＝2 s时，汽车离停车线距离为2 m
B．如果驾驶员立即刹车制动，则t＝2 s时，汽车离停车线距离为1.6 m
C．如果驾驶员的反应时间为0.4 s，汽车刚好能在停车线处停下
D．如果驾驶员的反应时间为0.2 s，汽车刚好能在停车线处停下
√
√
知识点二　安全行驶和酒后驾驶问题
　　　汽车在路上出现故障时，应在车后放置三角警示牌(如图所示)，以提醒后面驾车司机，减速安全通过．在夜间，有一货车因故障抛锚，后面有一小轿车以30 m/s的速度向前驶来，由于夜间视线不好，小轿车驾驶员只能看清前方50 m的物体，并且他的反应时间为0.6 s，制动后最大加速度为5 m/s2.求：
(1)小轿车从刹车到停止所用的最短时间；
[答案]　6 s　
(2)三角警示牌至少要放在车后多远处，才能有效避免两车相撞．
[答案]　58 m
　　　酒后驾车严重威胁公共交通安全．若将驾驶员从视觉感知前方危险到汽车开始制动的时间称为反应时间，将反应时间和制动时间内汽车行驶的总距离称为感知制动距离．科学研究发现，反应时间和感知制动距离在驾驶员饮酒前后会发生明显变化．一驾驶员正常驾车和酒后驾车时，感知前方危险后汽车运动的v－t图线分别如图甲、乙所示．求：
(1)正常驾驶时的感知制动距离s；
[答案]　75 m　
(2)酒后驾驶时的感知制动距离比正常驾驶时增加的距离Δs.
[解析]　由图像可知，酒后驾驶时的感知制动距离比正常驾驶时增加的距离Δs＝v0(t2－t1)＝30×(1.5－0.5) m＝30 m.
[答案]　30 m
1．解题关键
(1)一个条件：速度相等．这是两物体是否追上(或相撞)、距离最大、距离最小的临界点，是解题的切入点．
(2)两个关系：时间关系和位移关系．通过画示意图找出两物体位移之间的数量关系，是解题的突破口．
知识点三　追及和相遇问题
2．常用方法
(1)物理分析法
抓住“两物体能否同时到达空间某位置”这一关键，认真审题，挖掘题中的隐含条件，建立物体运动关系的图景，并画出运动情况示意图，找出位移关系．
(2)图像法：将两者的v－t图像在同一坐标系中画出，然后利用图像求解．
(3)数学极值法：设从开始至相遇时间为t，根据条件列方程，得到关于t的一元二次方程，用判别式进行讨论，若Δ>0，即有两个解，说明可以相遇两次；若Δ＝0，说明刚好追上或相遇；若Δ＜0，说明追不上或不能相遇．
角度1　应用图像分析追及相遇问题
　　　(2025·惠州市期中)同一条平直公路上，乙车在前，甲车在后，两车在相邻两车道上同向行驶，t＝0时刻甲、乙两车沿车道方向相距22 m，两者的速度—时间(v-t)图像如图所示，两车均视为质点，则(　　)
A．甲、乙两车会相遇两次
B．在甲、乙两车相遇之前，两车之间的最大距离为50 m
C．甲、乙两车在t＝10 s时相遇
D．甲、乙两车在t＝22 s时相遇
√
角度2　匀加速运动追匀速运动
　　　在平直的公路上，一辆小汽车前方26 m 处有一辆大客车正以12 m/s的速度匀速前进，这时小汽车从静止出发以1 m/s2 的加速度追赶．试求：小汽车何时追上大客车？追上时小汽车的速度有多大？追上前小汽车与大客车之间的最远距离是多少？
[答案]　26 s　26 m/s　98 m
角度3　匀速运动追匀减速直线运动
　　　(2025·广州市期中)一辆汽车A沿水平车道以vA＝10 m/s的速度向东做匀速直线运动，发现在相邻车道前方相距x0＝20 m处有以vB＝15 m/s的速度同向运动的汽车B正开始匀减速刹车，其刹车的加速度大小a＝2.5 m/s2，从此刻开始计时，若汽车A继续做匀速直线运动，汽车B刹车直到静止后保持不动，求：
(1)汽车A追上汽车B前，A、B两汽车间的最远距离；
[答案]　25 m　
(2)汽车A恰好追上汽车B所需要的时间．
[答案]　6.5 s
随堂 巩固落实
√
1．(安全距离)(多选)关于汽车的停车距离，下列说法正确的是(　　)
A．停车距离就是刹车距离
B．停车距离包括反应距离和刹车距离
C．酒后驾车对反应距离无影响
D．酒后驾车会使反应距离在相同条件下明显增加
解析：停车距离包括反应距离和刹车距离两部分，故A错误，B正确；酒后驾车反应时间会增加，则反应距离在相同条件下会增加，故C错误，D正确．
√
2．(反应时间)(2025·清远校联考期中)道路交通安全法规定开车时严禁司机接打电话，原因是开车打电话会严重影响司机出现事故前的反应时间．假设某位测试员以v0＝15 m/s的速度匀速行驶，发现前方模拟假人，经反应时间后汽车向前滑行一段距离停下；随后该测试员以相同的初速度边打电话边开车，同样发现模拟假人后使汽车停下，经测量边打电话边开车时汽车滑行的距离比正常行驶多4 m．假设汽车刹车可视为匀变速直线运动，则边打电话边开车比正常行驶反应时间约慢了(　　)
A.0.15 s　　　　 　 B．0.27 s
C．0.32 s D．0.44 s
√
3.(安全距离求解)如图所示，国产某品牌汽车装备了具有“全力自动刹车”功能的城市安全系统，系统以50 Hz的频率监视前方的交通状况，当车速v≤10 m/s且与前方静止的障碍物之间的距离接近安全距离时，如果司机未采取制动措施，系统就会立即启动“全力自动刹车”，加速度大小约为5 m/s2，使汽车避免与障碍物相撞．则“全力自动刹车”系统设置的安全距离约为(　　)
√
A.5 m B．10 m
C．15 m D．20 m
4.(追及相遇问题)甲、乙两车同时、同地、向同一个方向做直线运动，它们在前4 s内运动的vt图像如图所示，由图像可知(　　)

A.在第2 s末，两车处于同一位置
B．在第2 s末，两车的速度相同
C．在前4 s内，甲的加速度和乙的加速度的大小相等
D．在前4 s内，甲、乙两车相遇两次
√
解析：由题图可看出，在前2 s内乙比甲运动得快，在第2 s末两车相距最远，故A错误；在第2 s末，两车的速度相同，均为10 m/s，故B正确；在前4 s内，甲、乙图线的斜率不同，故加速度大小不相等，故C错误；因图线与时间轴所围的面积等于物体的位移，可知前4 s内，在第4 s末两车位移相等，故两车相遇一次，故D错误．

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