2019年高考物理三輪沖刺導學案：剎車問題（含解析）考點剖析1．汽車運動模型將汽車的啟動過程、行駛過程和剎車過程分別簡化為勻加速直線運動、勻速直線運動和勻減速直線運動，這樣就可以運用運動學的知識分析汽車的運動問題。2．有關(guān)汽車行駛的幾個概念（1）反應時間：人從發(fā)現(xiàn)情況到采取相應的行動經(jīng)過的時間叫反應時間。（2）反應距離：汽車行駛過程中，駕駛員發(fā)現(xiàn)前方有危險時，必須先經(jīng)過一段反應時間才做出制動動作，在反應時間內(nèi)汽車以原來的速度行駛，所行駛的距離成為反應距離。（3）剎車距離：從制動剎車開始到汽車完全停下來，汽車做勻減速直線運動，所通過的距離叫剎車距離。（4）停車距離：反應距離和剎車距離之和就是停車距離。3．時間過量問題在計算汽車剎車類速度減為零后不能再反方向運動的物體的位移時，要注意判斷題目所給時間t內(nèi)物體是否已停止運動。若已停止運動，則不能將題給的時間t代入公式求位移，而應求出物體停止所需的時間t＇，用時間t＇代入公式求位移，因為在以后的（t–t＇）時間內(nèi)物體已經(jīng)停止不動，此種情況為時間過量問題。求解剎車距離時，根據(jù)速度與位移的關(guān)系式求解能有效避免因時間過量而造成錯解。典例精析1、大霧天發(fā)生交通事故的概率比平常要高出幾倍甚至幾十倍，保證霧中行車安全顯得尤為重要。在霧天的平直公路上，甲、乙兩汽車同向勻速行駛，乙在前，甲在后。某時刻兩車司機聽到警笛提示，同時開始剎車，結(jié)果兩車剛好沒有發(fā)生碰撞，如圖為兩車剎車后勻減速運動的v-t圖象。以下分析正確的是A．甲車剎車的加速度的大小為0.5m/s2B．兩車開始剎車時的距離為100mC．兩車剎車后間距一直在減小D．兩車都停下來后相距25m【解析】由題圖可知，兩車速度相等經(jīng)歷的時間為20s，甲車的加速度，乙車的加速度，此時甲車的位移x甲=v甲t+a1t2＝25×20?×1×400m=300m，乙車的位移x乙＝v乙t+a2t2＝15×20?×0.5×400m=200m，兩車剛好沒有發(fā)生碰撞，則兩車的距離△x=300m–200m=100m，故A錯誤，B正確；兩車剎車后甲的速度先大于乙的速度，兩者距離減小，后甲的速度小于乙的速度，兩者距離增大，故C錯誤；20s時，甲乙兩車的速度都為v=v甲+a1t=25m/s–20m/s=5m/s，根據(jù)圖象與坐標軸圍成的面積表示位移可知，兩車都停下來后相距△x′＝m＝12.5m，故D錯誤?！?30?25)×5考點:v-t圖線點撥：本題考查了運動學中的剎車問題，關(guān)鍵抓住臨界狀態(tài)，結(jié)合運動學公式和速度時間圖線綜合求解；根據(jù)速度時間圖線求出甲乙的加速度，抓住速度相等時，結(jié)合位移時間公式分別求出兩車的位移，結(jié)合位移之差求出兩者剎車時的距離，通過兩者的速度大小關(guān)系，判斷之間距離的變化。2、目前交警部門開展的“車讓人”活動深入人心，不遵守“車讓人”的駕駛員將受到罰款、扣分的嚴厲處罰。如圖所示，以8m/s勻速行駛的汽車即將通過路口，有一老人正在過人行橫道，此時汽車的車頭距離停車線8m。該車減速時的加速度大小為5m/s2。則下列說法中正確的是A．如果駕駛員立即剎車制動，則t=2s時，汽車離停車線的距離為2mB．如果在距停車線6m處開始剎車制動，汽車能在停車線處剎住停車讓人C．如果駕駛員的反應時間為0.4s，汽車剛好能在停車線處剎住停車讓人D．如果駕駛員的反應時間為0.2s，汽車剛好能在停車線處剎住停車讓人【解析】汽車立即剎車，則從剎車到停止的時間為。如果駕駛員立即剎車制動，則t=2s時汽車已經(jīng)停下來，位移，距離停車線8m–6.4m=1.6m，選項A錯。如果在距停車線6m處開始剎車制動，根據(jù)汽車停下來的位移判斷汽車將越過停車線0.4m，選項B錯。如果駕駛員的反應時間為0.4s，則有x=0.4s×8m/s+=9.6m，越過停車線，選項C錯。如果駕駛員的反應時間為0.2s，則有x=0.2s×8m/s+=8m，恰好在停車線停車選項D正確?？键c：勻變速直線運動點撥：剎車問題首先要注意不管時間有多長，當汽車速度減小到0后都不會再倒回來，即勻減速直線運動到速度減小為0即停止。只要計算出汽車速度減少到0的運動時間即可。另外反應時間內(nèi)汽車為剎車，為勻速直線運動。對點訓練1．杭新景高速公路限速120km/h，一般也要求速度不小于80km/h。冬天大霧天氣的時候高速公路經(jīng)常封道，否則會造成非常嚴重的車禍。如果某人大霧天開車在高速路上行駛，設能見度（觀察者與能看見的最遠目標間的距離）為30m，該人的反應為0.5s，汽車剎車時能產(chǎn)生的最大加速度的大小為5m/s2，為安全行駛，汽車行駛的最大速度是A．10m/sB．15m/sC．m/sD．20m/s【解析】在反應時間內(nèi)汽車的位移：x1=vt，減速的位移：得：v=15m/s，所以B正確，ACD錯誤。，由題意知：，解2．考汽車駕照時需要進行路考，路考中有一項是定點停車。在一次定點停車考試中，某學員駕駛汽車以8m/s的速度勻速行駛，當車頭與路旁豎立的標志桿相距20m時，學員立即剎車，讓車做勻減速直線運動，結(jié)果車頭恰好停在標志桿處，忽略學員的反應時間，下列說法正確的是A．汽車剎車過程的加速度大小為0.8m/s2B．汽車剎車過程的加速度大小為1.2m/s2C．汽車剎車過程的時間為5sD．汽車剎車過程的時間為2.5s【解析】根據(jù)勻變速直線運動的速度位移關(guān)系，可得剎車時的加速度，負號表示加速度的方向與速度方向相反，加速度的大小為，故AB錯誤；根據(jù)速度時間關(guān)系可知，剎車時間，故C正確，D錯誤。3．在一次救災活動中，一輛救災汽車由靜止開始做勻變速直線運動，剛運動了8s，由于前方突然有巨石滾下，堵在路中央，所以又緊急剎車，勻減速運動經(jīng)4s停在巨石前。則關(guān)于汽車的運動情況，下列說法正確的是A．加速、減速中的加速度大小之比為a1:a2等于2:1B．加速、減速中的平均速度大小之比1:2等于1:1C．加速、減速中的位移之比x1：x2等于2：1D．加速、減速中的平均速度大小之比1:2等于1:2【解析】設加速過程的加速度為a1，8s末的速度為v，則v=a1t1，同理減速階段有：v=a2t2，則加速度大小之比a1：a2=t2:t1=1：2，故A錯誤；根據(jù)平均速度可知，加速階段的平均速度，減速階段的平均速度，則平均速度之比為1：1，故B正確，D錯誤；根據(jù)，則加速階段和減速階段的位移大小之比為x1：x2=t1：t2=2：1．故C正確。4．一