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第二章 勻變速直線運動
第5節 課時1 汽車安全行駛問題
1.通過應用勻變速直線運動的公式解決汽車剎車以及安全行駛問題，培養學生的學習興趣，提高學生分析和解決實際問題的能力。
2.使學生意識到酒后駕車、疲勞駕駛的危害，提高學生的安全行車意識。
分析物體運動的基本步驟
研究對象
已知條件
運動性質
運動過程圖
s-t 圖像
v-t 圖像
01 汽車安全行駛問題
例題1：一輛汽車在高速公路上行駛的速度為 108 km/h。當駕駛員發現前方 80 m 處發生了交通事故時，馬上緊急剎車，并以 7.5 m/s2 的恒定加速度減速行駛。該汽車行駛是否會出現安全問題？
① 明確研究對象
② 判斷研究對象做什么運動
③ 分別作出運動過程圖v-t 圖
例題1：一輛汽車在高速公路上行駛的速度為 108 km/h。當駕駛員發現前方 80 m 處發生了交通事故時，馬上緊急剎車，并以 7.5 m/s2 的恒定加速度減速行駛。該汽車行駛是否會出現安全問題？
設加速度大小為 a，方向與 v0 方向相反：
進而確定剎車時間，求出位移
例題1：一輛汽車在高速公路上行駛的速度為 108 km/h。當駕駛員發現前方 80 m 處發生了交通事故時，馬上緊急剎車，并以 7.5 m/s2 的恒定加速度減速行駛。該汽車行駛是否會出現安全問題？
逆向思維法
減速到 0 的勻減速運動
初速度為 0 的勻加速運動
例題2：上題中如果駕駛員的反應時間是 0.5 s，該汽車有安全問題嗎？
1. 汽車的運動包含哪些過程？
2. 汽車的總位移包含那幾部分？如何計算？
3. 我們常說的“安全距離”指的是什么？
解：在駕駛員剎車前，汽車做勻速直線運動，剎車后汽車做勻減速直線運動，其運動情況如圖所示.選定汽車行駛的初速度方向為正方向.
汽車做勻速直線運動的位移為
s1 = v0t =30 ×0.5 m = 15 m.
汽車做勻減速直線運動的位移解法同例題 1，s2 =60 m.
汽車停下的實際位移為
s = s + s2 =（15 + 60）m = 75 m.
由于前方距離有80 m，所以不會出現安全問題.
例題3：一般人的剎車反應時間為 t0 = 0.5 s，但飲酒會引起反應時間延長。在某次試驗中，一名志愿者少量飲酒后駕車以 v0 = 72 km/h 的速度在試驗場的水平路面上勻速行駛。從發現緊急情況到汽車停下，行駛距離為 L = 39 m。減速過程中汽車位移 s = 25 m，此過程可以視為勻變速直線運動。求：
（1）減速過程中汽車加速度的大小和所用時間；
（2）飲酒使志愿者的反應時間延長了多少？
解：（1）依題意，汽車初速度v0=72 km/h=20 m/s，末速度vt=0.設減速過程中加速度的大小為a，所用時間為t，通過的位移為s，選定汽車行駛的初速度方向為正方向，有
①
②
將v0=20 m/s，vt=0，s=25 m 代入①式，求得 a=8 m/s2.
將a=8 m/s2代入②式，求得t=2.5 s.
（2）設志愿者的反應時間為t'，反應時間的延長值為t，則L=v0t'+s.
將L=39 m，v0=20 m/s，s=25 m代入，求得t'=0.7 s.
反應時間的延長值
t=t’-t0=（0.7-0.5）s=0.2 s.
總結：有哪些因素會影響行車安全？
反應時間
反應距離
剎車距離
停車距離
安全距離
從發現情況到采取相應行動經過的時間
保持原速所走過的距離
勻減速到停下的總位移
反應距離+剎車距離
注意：
飲酒會引起反應時間延長，而在反應時間內，汽車仍以原來的速度做勻速直線運動，所以司機的反應遲緩，會導致汽車滑行的距離增長，增加了交通安全隱患.因此，《中華人民共和國道路交通安全法》明確規定：嚴禁酒后開車！
1.以36km/h的速度沿平直公路行駛的汽車,遇障礙物剎車后獲得大小為a=4 m/s2的加速度,剎車后第三個2 s內,汽車運動的位移為( )
A.12.5 m B.2 m C.10 m D.0
D
2.一輛汽車以某一速度在郊區的水平路面上行駛,因前方交通事故緊急剎車而做勻減速直線運動,最后靜止,汽車在最初3 s 內通過的位移與最后3 s內通過的位移之比s1∶s2=5∶3,汽車運動的加速度大小a=5 m/s2,則汽車制動的總時間( )
A.t>6 s B.t=6 s
C.4 sD

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