为了安全,在高速公路旁通常有安全测距警示标记,提醒司机车距必须不小于200m的安全距离,若高速公路上汽车行驶的最高速度为120km/h,某物理研究性学习小组为了弄清安全距离

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 牛顿第二定律/2022-10-29 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

为了安全,在高速公路旁通常有安全测距警示标记,提醒司机车距必须不小于200m的安全距离,若高速公路上汽车行驶的最高速度为120km/h,某物理研究性学习小组为了弄清安全距离为200m的理论依据.查到两条相关的信息,请根据相关信息,回答以下问题。(g=10 m/s2
资料一:驾驶员的反应时间:0.3s—0.6s之间
资料二:各种路面与轮胎之间的动摩擦因数:
路面
动摩擦因数
干沥青与混凝土路面
0.7—0.8
干碎石路面
0.6—0.7
湿沥青与混凝土路面
0.32—0.4
①在计算中驾驶员的反应时间应该取多少?为什么?
②在计算中路面与轮胎之间的动摩擦因数应该取多少?为什么?
③通过你的计算来说明200m为必要的安全距离.

◎ 答案

①取0.6s.最长的反应时间,对应刹车之前最大可能运动距离。
②取0.32.最小的动摩擦因数,对应最大的刹车距离。          
③考虑最高车速v、最长反应时间t、及最小动摩擦因数μ的极限情况下:
由牛顿第二定律有:mmg="ma       "  
由运动学有: svtv2/2mg=193.6 m≈200 m
因此200m的安全距离是必要的。            (1分)

◎ 解析

①取0.6s.最长的反应时间,对应刹车之前最大可能运动距离。  (2分)
②取0.32.最小的动摩擦因数,对应最大的刹车距离。          (2分)
③考虑最高车速v、最长反应时间t、及最小动摩擦因数μ的极限情况下:
由牛顿第二定律有:mmg="ma       " (1分)
由运动学有: svtv2/2mg=193.6 m≈200 m(列式-2分,答案接近190m-1分)
因此200m的安全距离是必要的。            (1分)

◎ 知识点

    专家分析,试题“为了安全,在高速公路旁通常有安全测距警示标记,提醒司机车距必须不小于200m的安全距离,若高速公路上汽车行驶的最高速度为120km/h,某物理研究性学习小组为了弄清安全距离…”主要考查了你对  【牛顿第二定律】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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