解:$(1)$小明行驶的路程,$s_1=v_1(t_0+t)$,①
小明父亲行驶的路程等于小明行驶的路程,$s_2=s_1=v_2\ \mathrm {t}$,②
由①②可得,$v_1(t_0+t)=v_2\ \mathrm {t}$,
$5×(5×\frac {1}{60}+t)=10\ \mathrm {t}$,
解得:$t=\frac {1}{12}\ \mathrm {h}=5 \mathrm {\mathrm {min}}$;
$(2)$出发$5 \mathrm {\mathrm {min}}$小明通过的路程,$s=v_1\ \mathrm {t}_0=5\ \mathrm {km/h}×5×\frac {1}{60}\ \mathrm {h}=\frac {5}{12}\mathrm {km}$;
小明和他父亲相向而行时的速度:$v=v_1+v_2=5\ \mathrm {km/h}+10\ \mathrm {km/h}=15\ \mathrm {km/h}$;
小明和他父亲相向而行时相遇的时间:$t′=\frac {s}{v}=\frac {\frac {5}{12}\mathrm {km}}{15\ \mathrm {km/h}}=\frac {1}{36}\ \mathrm {h}$;
小明父亲通过的路程:$s_2′=v_2\ \mathrm {t}′=10\ \mathrm {km/h}×\frac {1}{36}\ \mathrm {h}=\frac {5}{18}\mathrm {km}≈0.28\ \mathrm {km}$;
小明与父亲在途中相遇时离学校距离:$s″=s_{总}-s_2′=2\ \mathrm {km}-0.28\ \mathrm {km}=1.72\ \mathrm {km}.$