《2026年知识清单高中物理必修+选择性必修》

例3 汽车正以10m/s的速度在平直的公路上前进,发现正前方有一辆自行车以4m/s的速度做同方向的匀速直线运动,汽车应在距离自行车至少多远时采取制动措施,做加速度为-6m/s²的匀减速直线运动,汽车才不会撞上自行车?

答案： 3m
解析：
解法一：临界条件法
设汽车与自行车速度相等时时间为t，v₀+at=v自，10-6t=4，t=1s。
汽车位移s汽=v₀t+1/2at²=10×1-1/2×6×1²=7m，
自行车位移s自=v自t=4×1=4m，
安全距离d₀=s汽-s自=7-4=3m。
解法二：相对运动法
以自行车为参考系，汽车初速度v=10-4=6m/s，加速度a=-6m/s²，相对静止时距离s=v²/(2|a|)=6²/(2×6)=3m，故d₀≥3m。