Question

19．為了安全，在公路上行駛的汽車之間應(yīng)保持必要的距離．我國(guó)公安部門規(guī)定；高速公路上行駛汽車的安全距離為200m，汽車行駛的最高速度為120km/h．g=9.8m/s²，請(qǐng)你根據(jù)下面提供的資料．說(shuō)明計(jì)算安全距離為200m的依據(jù)．
資料一：駕駛員的反應(yīng)時(shí)間：0.3s～0.6s之間．
資料二：該種高速公路路面與輪胎之間的動(dòng)摩擦因數(shù)：0.32～0.4之間．

Answer 1

分析 （1）在計(jì)算中駕駛員的反應(yīng)時(shí)間取最長(zhǎng)，路面與輪胎之間的動(dòng)摩擦因數(shù)取最小，這樣汽車剎車滑行的距離最大．
（2）要根據(jù)牛頓第二定律求出剎車時(shí)汽車的加速度．在汽車最高車速v、司機(jī)最長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間t、及最小動(dòng)摩擦因數(shù)μ的條件下，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出汽車剎車距離．

解答 解：（1）取最長(zhǎng)的反應(yīng)時(shí)間0.6s，最小的動(dòng)摩擦因數(shù)0.32．       
（2）根據(jù)牛頓第二定律，汽車剎車時(shí)的加速度為：
$a=\frac{-f}{m}=-μg=-3.2m/{s}^{2}$
考慮最高車速v、最長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間t、及最小動(dòng)摩擦因數(shù)μ的極限情況下，應(yīng)距離為：
 s₁=v₀t=33.33×0.6≈20m
制動(dòng)距離為：${s}_{2}=\frac{0{-v}_{0}^{2}}{2a}=\frac{0-33.3{3}^{2}}{-2×3.2}m=174m$
剎車距離為：s=s₁+s₂=20+174=194m≈200m
因此200m的安全距離是必要的．                 
答：安全距離為200m

點(diǎn)評(píng) 本題是實(shí)際問(wèn)題，考查運(yùn)用物理量知識(shí)分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力．要注意在司機(jī)的反應(yīng)時(shí)間內(nèi)，汽車的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)沒(méi)有變化．