第四節(jié) 勻變速直線運(yùn)動(dòng)與汽車行駛安全
[學(xué)習(xí)目標(biāo)]1.會(huì)分析汽車行駛的安全問題.2.會(huì)分析簡單的追及和相遇問題.
汽車行駛安全問題
1.安全距離是指在同車道行駛的機(jī)動(dòng)車,后車與前車保持的最短距離.安全距離包含反應(yīng)距離和剎車距離兩部分.
2.反應(yīng)時(shí)間和反應(yīng)距離
(1)反應(yīng)時(shí)間:駕駛員從發(fā)現(xiàn)情況到采取相應(yīng)的措施經(jīng)過的時(shí)間.
(2)反應(yīng)時(shí)間內(nèi)汽車的運(yùn)動(dòng):汽車仍以原來的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng).
(3)反應(yīng)距離:汽車在反應(yīng)時(shí)間內(nèi)行駛的距離,即s1=vΔt.
3.剎車時(shí)間和剎車距離
(1)剎車時(shí)間:從駕駛員采取制動(dòng)措施到汽車完全停下來經(jīng)歷的時(shí)間.
(2)剎車時(shí)間內(nèi)汽車的運(yùn)動(dòng):汽車做勻減速直線運(yùn)動(dòng).
(3)剎車距離:汽車在剎車時(shí)間內(nèi)前進(jìn)的距離.由s2=可知,剎車距離由行駛速度和加速度決定,而剎車的最大加速度由路面和輪胎決定.
判斷下列說法的正誤.
(1)喝酒后不允許開車.酒后駕車會(huì)延長剎車時(shí)間.( × )
(2)酒后駕駛會(huì)使反應(yīng)距離在相同條件下明顯增加.( √ )
(3)疲勞駕駛有可能會(huì)延長反應(yīng)時(shí)間.( √ )
(4)行車途中要與前車保持一定安全距離.( √ )
(5)安全距離就是剎車距離.( × )
一、汽車行駛安全問題
例1 汽車在平直的高速公路上行駛的速度為108km/h,若駕駛員發(fā)現(xiàn)前方80m處發(fā)生了交通事故,緊急剎車,汽車以恒定的加速度經(jīng)過4s才停下來,假設(shè)駕駛員看到交通事故時(shí)的反應(yīng)時(shí)間是0.5s.則:
(1)在反應(yīng)時(shí)間內(nèi)汽車的位移的大。
(2)緊急剎車后,汽車的位移的大;
(3)該汽車行駛是否會(huì)出現(xiàn)安全問題?
答案 (1)15m (2)60m (3)不會(huì)
解析 設(shè)汽車行駛的速度為v,且v=108km/h=30 m/s
(1)汽車在反應(yīng)時(shí)間內(nèi)的位移為:s1=vt1=30×0.5m=15m
(2)汽車在剎車過程中的位移為:s2=t2=×4m=60m
(3)汽車停下來的實(shí)際位移為:s=s1+s2=(15+60) m=75m
由于前方80m處發(fā)生了交通事故,所以不會(huì)出現(xiàn)安全問題.
安全距離為汽車在反應(yīng)時(shí)間內(nèi)勻速運(yùn)動(dòng)的位移與做出剎車動(dòng)作(剎車)后勻減速運(yùn)動(dòng)的位移之和;一般情況下求剎車位移必須先求剎車時(shí)間.
針對(duì)訓(xùn)練 一輛汽車以20m/s的速度在平直公路上勻速行駛,司機(jī)發(fā)現(xiàn)前方有危險(xiǎn),0.7 s后做出反應(yīng)馬上制動(dòng),剎車時(shí)的加速度大小為10 m/s2,求司機(jī)發(fā)現(xiàn)前方有危險(xiǎn)到汽車完全停下來,汽車行駛的距離.
答案 34m
解析 反應(yīng)時(shí)間內(nèi)汽車的位移s1=vt=20×0.7m=14m.
剎車時(shí)間內(nèi)汽車的位移s2==m=20m.
故汽車行駛的距離為s=s1+s2=34m.
二、追及相遇問題
1.對(duì)“相遇”與“追及”的認(rèn)識(shí)
(1)相遇問題
相向運(yùn)動(dòng)的兩物體,當(dāng)各自發(fā)生的位移大小之和等于開始時(shí)兩物體間的距離時(shí)即相遇.
(2)追及問題
同向運(yùn)動(dòng)的兩物體,若后者能追上前者,則追上時(shí),兩者處于同一位置,且后者速度一定不小于前者速度,即v后≥v前.