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【题目】已知××型汽车的质量M=1200kg,汽车的额定功率p=40kw.一般情况下,驾驶员酒后的反应时间(从发现情况到开始制动所需的时间)比正常时慢了0.1s0.5s,易发生交通事故.下表格为《驾驶员守则》中驾驶员在不同车速时所对应的正常反应距离(汽车在正常反应时间内通过的距离)的表格:

车速v(km/h)

40

60

80

反应距离s(m)

5

7.5

10


(1)假设汽车在水平路面上以额定功率匀速行驶时间t1=15min,速度大小v1=72km/h,消耗汽油的质量m=2kg,求该汽车受到阻力大小和汽车发动机的效率;(g=10N/kg,q汽油=4.5×107J/kg)
(2)请根据表格数据,计算驾驶员的正常反应时间;
(3)如图所示,假设一饮酒后的驾驶员驾车以v2=54km/h的速度在平直公路上行驶,在距离某学校门前s=40m处发现有一队学生在斑马线上横过马路,他的反应时间比正常时慢了△t=0.2s,刹车到停止运动所用时间t2=4s,刹车后,车的平均速度为v3=27km/h.试通过计算说明是否会发生交通事故.

【答案】
(1)解:①由P= 得,

牵引力做的功为W=Pt=40×103W×15×60s=3.6×107J;

∴P= = =Fv

∴汽车牵引力为:

F= = =2000N,

机车受到的阻力为:

f=F=2000N.

②汽油完全燃烧释放的能量:

Q=mq=2kg×4.5×107J/kg=9×107J,

汽车发动机的效率:

η= ×100%= ×100%=40%


(2)解:车速v1=40 km/h= m/s,由于在反应时间内汽车仍匀速行驶,根据车速v和反应距离s可计算驾驶员的反应时间

△t= = =0.45s

即驾驶员的反应时间为0.45s


(3)解:车速:v2=54km/h=15m/s,反应时间:△t=0.45s+0.2s=0.65s

驾驶员的反应距离:s=v2△t=15m/s×0.65s=9.75m

刹车后车做匀减速直线运动,平均速度为v3=27km/h=7.5m/s,刹车时间t2=4s,

刹车距离为:s=v3t2=7.5m/s×4s=30m,故s=s+s=39.75m<40m,所以不会发生交通事故


【解析】(1)①已知汽车的额定功率和行驶时间,利用公式W=Pt得到牵引力做的功;已知汽车额定功率和行驶速度,利用公式F= 得到牵引力,因为汽车匀速直线运动,所以受到的阻力等于牵引力;②已知消耗的汽油的质量和汽油的热值,根据公式Q=qm可求汽油完全燃烧释放的能量,汽车牵引力做的功与释放能量的比值就是汽车能量的利用率.(2)反应时间内汽车仍匀速行驶,根据速度的定义式计算反应时间即可;(3)反应时间内做匀速运动,刹车时做匀减速直线运动,根据速度位移公式列式求解,然后与实际距离作比较即可.

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额定电压( V)

220

主加热噐额定功率(W)

700

保压加热器额定功率(W)

60[

保压温度(℃)

105

最大盛水量(kg)

6


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B.UAB<UBC IAB=IBC
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D.UAB=UBC IAB<IBC


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