某些城市交通部門規(guī)定汽車在市區(qū)某些街道行駛速度不得超過Vm=30km/h,一輛汽車在該水平路段緊急剎車時(shí)車輪抱死,沿直線滑行一段距離后停止,交警測(cè)得車輪在地面上滑行和軌跡長sm=10m,從手冊(cè)中查出該車車輪與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.72,g=10m/s2
(1)請(qǐng)你判斷汽車是否違反規(guī)定超速行駛.
(2)目前,有一種汽車制動(dòng)裝置,可保證車輪在制動(dòng)時(shí)不被抱死,使車輪仍有一定的滾動(dòng),安裝了這種防抱死裝置的汽車,在緊急剎車時(shí)可獲得比車輪抱死更大的制動(dòng)力,從而使剎車距離大大減小,假設(shè)汽車安裝防抱死裝置后剎車片產(chǎn)生自動(dòng)阻力恒為F,駕駛員的反應(yīng)時(shí)間為t,汽車的質(zhì)量為m,汽車剎車前勻速行駛的速度為V,試推出駕駛員發(fā)現(xiàn)情況后緊急剎車時(shí)的安全距離s的表達(dá)式.
分析:(1)剎車后,根據(jù)動(dòng)能定理求出汽車的初速度,從而判斷汽車是否超速.
(2)汽車在反應(yīng)時(shí)間內(nèi)做勻速直線運(yùn)動(dòng),剎車后做勻減速直線運(yùn)動(dòng),結(jié)合牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出安全距離的表達(dá)式.
解答:解:(1)根據(jù)動(dòng)能定理得,-μmgsm=0-
1
2
m
V
2
x

Vx=
2×0.72×10×10
=12m
/s=43.2km/h>30km/h
汽車違章超速
(2)在反應(yīng)時(shí)間內(nèi)做勻速直線運(yùn)動(dòng),位移x1=Vt
根據(jù)速度位移公式知,勻減速直線運(yùn)動(dòng)的位移x2=
V2
2a

s=x1+x2=Vt+
V2
2a

根據(jù)牛頓第二定律得,F(xiàn)+μmg=ma
∴a=
F
m
+μg
∴s=Vt+
V2
2(
F
m
+μg)
=Vt+
mV2
2F+2μmg

答:(1)汽車違章超速.
(2)駕駛員發(fā)現(xiàn)情況后緊急剎車時(shí)的安全距離s的表達(dá)式s=Vt+
mV2
2F+2μmg
點(diǎn)評(píng):本題綜合考查了牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式的運(yùn)用,知道加速度是聯(lián)系力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)的橋梁.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

(B)某些城市交通部門規(guī)定汽車在市區(qū)某些街道行駛的速度不能超過vm.一輛汽車在該水平路段緊急剎車時(shí)車輪抱死,沿直線滑行一段距離后停止,交警測(cè)得車輪在地面上滑行的軌跡長sm,又從手冊(cè)中查出該車車輪與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ,有關(guān)數(shù)據(jù)在下面表中.請(qǐng)你判斷這輛汽車是否違反規(guī)定超速行駛.
vm(km/h) Sm(m) μ g(m/s2
30 10 0.72 10

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科目:高中物理 來源: 題型:

(08年廣東六校聯(lián)考)(8分)某些城市交通部門規(guī)定汽車在市區(qū)某些街道行駛的速度不能超過vm。一輛汽車在該水平路段緊急剎車時(shí)車輪抱死,沿直線滑行一段距離后停止,交警測(cè)得車輪在地面上滑行的軌跡長sm,又從手冊(cè)中查出該車車輪與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù),有關(guān)數(shù)據(jù)在下面表中。請(qǐng)你判斷這輛汽車是否違反規(guī)定超速行駛。

 

vm(km/h)

Sm(m)

g(m/s2)

30

10

0.72

10

 

 

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科目:高中物理 來源: 題型:

某些城市交通部門規(guī)定汽車在市區(qū)某些街道行駛速度不得超過vm=30km/h.一輛汽車在該水平路段緊急剎車時(shí)車輪抱死,沿直線滑動(dòng)一段距離后停止.交警測(cè)得車輪在地面上滑行的軌跡長為sm=10m.從手冊(cè)中查出該車輪胎與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.75,取重力加速度g=10m/s2

(1)假如你是交警,請(qǐng)你判斷汽車是否違反規(guī)定,超速行駛(在下面寫出判斷過程)

(2)目前,有一種先進(jìn)的汽車制動(dòng)裝置,可保證車輪在制動(dòng)時(shí)不被抱死,使車輪仍有一定的滾動(dòng),安裝了這種防抱死裝置的汽車,在緊急剎車時(shí)可獲得比車輪抱死更大的制動(dòng)力,從而使剎車距離大大減。僭O(shè)汽車安裝防抱死裝置后剎車制動(dòng)力恒為f,駕駛員的反應(yīng)時(shí)間為t,汽車的質(zhì)量為m,汽車行駛的速度為v,試推出剎車距離s的表達(dá)式.

(3)根據(jù)剎車距離s的表達(dá)式,試分析引發(fā)交通事故的原因的哪些?

 

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科目:高中物理 來源: 題型:

某些城市交通部門規(guī)定汽車在市區(qū)某些街道行駛速度不得超過vm=30 km/h.一輛汽車在該水平路段緊急剎車時(shí)車輪抱死,沿直線滑行一段距離后停止,交警測(cè)得車輪在地面上滑行的痕跡長xm=10 m. 從手冊(cè)中查出該車輪與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.72,取g=10 m/s2

(1)請(qǐng)你判斷汽車是否違反規(guī)定超速行駛.

(2)目前,有一種先進(jìn)的汽車制動(dòng)裝置,可保證車輪在制動(dòng)時(shí)不被抱死,使車輪仍有一定的滾動(dòng),安裝了這種防抱死裝置的汽車,在緊急剎車時(shí)不但可以使汽車便于操控,而且可獲得比車輪抱死更大的制動(dòng)力,從而使剎車距離大大減。僭O(shè)汽車安裝防抱死裝置后剎車制動(dòng)力恒為F,駕駛員的反應(yīng)時(shí)間為t,汽車的質(zhì)量為m,汽車正常行駛的速度為v,試推出剎車距離x的表達(dá)式.

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