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下图所示的是汽车刹车痕迹长度s(即刹车距离)与刹车前车速v的关系图象.例如当刹车痕迹长度为40 m时,由图象可得到刹车前车速为80 km/h.

(1)假设刹车时,车轮立即被抱死,试用学过的知识推导出刹车痕迹长度与刹车前车速的定量关系.(已知轮胎与路面的动摩擦因数为μ)

(2)在处理一次交通事故时,交警根据汽车损坏程度估算出碰撞时的车速为40 km/h,并且已测出碰撞前的刹车痕迹长度为20 m,请根据图象帮助交警确定出该车刹车前的速度是多大?

(1) (2)69 km/h

解析:(1)设车的质量为m,刹车做匀减速直线运动的加速度大小为a,由牛顿第二定律得:a==μg

根据运动学公式得:s=

可见,汽车刹车痕迹的长度与刹车前车速的二次方成正比,与动摩擦因数成反比.

(2)车碰撞时的车速是40 km/h,假若车不碰撞,它将继续减速滑行一段距离s2才停下.由上图可以查出对应40 km/h的速度所滑行的距离s2=10 m

因此可以判断,假如该车由开始刹车通过正常滑行(过程不存在碰撞)而停下,所滑行的距离:

s=s1+s2=20 m+10 m=30 m

再由上图可以查出,对应刹车痕迹为30 m的刹车前的速度是:v=69 km/h.(若数值在68 km/h—71 km/h 之间,也正确)


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科目:高中物理 来源:教材完全学案 高中物理必修2(配教科版) 教科版 题型:043

下面是一组与汽车做圆周运动相关的问题,请你利用所学的知识进行解释:

(1)下图所示的照片是在水平公路上拍摄的一辆行驶中汽车的后轮.从照片来看,汽车此时正在________(填“直线前进”“向右转弯”或“向左转弯”),如此判断的依据是:________.

(2)汽车以一定的速度在宽阔的水平道路上直线行驶,司机突然发现前方出现一堵长墙,为了避免碰到墙壁,司机是直接刹车好,还是保持车速马上转弯好?为什么?

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科目:高中物理 来源: 题型:

目前有一种先进的汽车制动装置(ABS),可保证车轮在制动时不被抱死,使车轮能始终保持滚动.如下图所示是这种装置的示意简图,铁齿轮P与车轮同步转动,右端有一个绕有线圈的磁铁Q,M是一个电流检测器.刹车时,磁铁与齿轮相互靠近而产生感应电流,这个电流经放大后控制制动器.由于a齿轮在经过磁铁的过程中被磁化,引起M中产生感应电流,其方向(    )

A.向右                B.向左             C.先向右后向左           D.先向左后向右

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科目:高中物理 来源: 题型:

某仪器内部的电路如下图所示,其中M是一个质量较大的金属块,左右两端分别与金属丝制成的弹簧相连,并套在光滑细杆上,a、b、c三块金属片的间隙很小(b固定在金属块上),当金属块处于平衡时,两根弹簧均处于原长状态.现在将该仪器固定在一辆汽车上,若汽车加速前进,则_________灯亮;若汽车刹车后做减速运动,则________灯亮.

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科目:高中物理 来源: 题型:

液化石油燃气汽车简称LPG汽车,该燃气汽车的CO排放量比汽油车减少90%以上,碳氢化合物排放减少70%以上,氮氧化合物排放减少35%以上,是目前较为实用的低排放汽车。如下图所示为一辆燃气车,为检验刹车功能,进行了如下实验:在路旁可以竖起一标志杆,车以v0=72km/h的速度匀速行驶,当车头距标志杆s=20m时,实验室工作人员向司机下达停车的指令,司机经时间t0=0.8s(即反应时间)后开始刹车,若车在标志杆前停止运动则符合安全要求,已知车与驾驶员总质量为M=1000kg,g=10m/s2。求:

1.刹车过程中的制动力至少多大?

2.现把该车改装为双动力系统,在平路行驶时,只采用燃气动力驱动,发动机的额定功率为15kw,能获得的最大速度为v1=15m/s。当车驶上路面情况相同倾角为37°足够长的斜坡时,采用电力与燃气双动力系统发动机的总功率为34kw,保持该功率不变,经过20s达到最大速度,求t=45s时车沿斜面运动的路程。(sin37°=0.6,cos37°=0.8)

 

 

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