第四节 匀变速直线运动与汽车行驶安全
[学习目标]1.会分析汽车行驶的安全问题.2.会分析简单的追及和相遇问题．
汽车行驶安全问题
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.
3．刹车时间和刹车距离
(1)刹车时间：从驾驶员采取制动措施到汽车完全停下来经历的时间．
(2)刹车时间内汽车的运动：汽车做匀减速直线运动．
(3)刹车距离：汽车在刹车时间内前进的距离．由s2＝可知，刹车距离由行驶速度和加速度决定，而刹车的最大加速度由路面和轮胎决定．
判断下列说法的正误．
(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．( × )
一、汽车行驶安全问题
例1 汽车在平直的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，紧急刹车，汽车以恒定的加速度经过4s才停下来，假设驾驶员看到交通事故时的反应时间是0.5s．则：
(1)在反应时间内汽车的位移的大小；
(2)紧急刹车后，汽车的位移的大小；
(3)该汽车行驶是否会出现安全问题？
答案 (1)15m (2)60m (3)不会
解析 设汽车行驶的速度为v，且v＝108km/h＝30 m/s
(1)汽车在反应时间内的位移为：s1＝vt1＝30×0.5m＝15m
(2)汽车在刹车过程中的位移为：s2＝t2＝×4m＝60m
(3)汽车停下来的实际位移为：s＝s1＋s2＝(15＋60) m＝75m
由于前方80m处发生了交通事故，所以不会出现安全问题．
安全距离为汽车在反应时间内匀速运动的位移与做出刹车动作(刹车)后匀减速运动的位移之和；一般情况下求刹车位移必须先求刹车时间．
针对训练 一辆汽车以20m/s的速度在平直公路上匀速行驶，司机发现前方有危险，0.7 s后做出反应马上制动，刹车时的加速度大小为10 m/s2，求司机发现前方有危险到汽车完全停下来，汽车行驶的距离．
答案 34m
解析 反应时间内汽车的位移s1＝vt＝20×0.7m＝14m.
刹车时间内汽车的位移s2＝＝m＝20m.
故汽车行驶的距离为s＝s1＋s2＝34m.
二、追及相遇问题
1．对“相遇”与“追及”的认识
(1)相遇问题
相向运动的两物体，当各自发生的位移大小之和等于开始时两物体间的距离时即相遇．
(2)追及问题
同向运动的两物体，若后者能追上前者，则追上时，两者处于同一位置，且后者速度一定不小于前者速度，即v后≥v前．
