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为了安全,在公路上行驶的汽车之间应保持必要的距离.我国公安部门规定:高速公路上行驶汽车的安全距离为200m,汽车行驶的最高速度为120km/s.请你根据下面提供的资料,通过计算来说明安全距离为200m的理论依据.
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?通过你的计算来说明安全距离为200m是必要的.
分析:在计算中反应时间取最长的,保证反应时间长的驾驶员安全,动摩擦因数取最小的,动摩擦因数越小,加速度越小,刹车的距离越长,即保证最湿滑的路面都能安全行驶.汽车在反应时间内做匀速直线运动,刹车后做匀减速直线运动,结合运动学公式求出安全距离,从而判断200m的安全距离是否必要.
解答:解:(1)取0.6秒,以保证反应时间比较长的驾驶员安全.
(2)取0.32,以保证最湿滑的路面都能安全行驶.
根据牛顿第二定律得,刹车的加速度a=
μmg
m
=μg

安全距离:S=v0t+
v02
2μg
=120×
5
18
×0.6
+
(120×
5
18
)2
2×0.32×9.8
≈197m

故安全距离为200m是必要的.
答:(1)取0.6秒,以保证反应时间比较长的驾驶员安全.
(2)取0.32,以保证最湿滑的路面都能安全行驶.安全距离为200m是必要的.
点评:解决本题的关键知道汽车在反应时间、刹车后的运动情况,结合运动学公式进行分析求解.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

为了安全,在公路上行驶的汽车之间应保持必要的距离.已知某高速公路的最高限速V=120km/h,假设前方车辆突然停止,后车司机从发现这情况经操纵刹车到汽车开始减速所经历的时间(即反应时间)t为0.5s,刹车时汽车受到的阻力f大小为汽车重力的0.4倍,则该高速公路上汽车间的距离s至少应为多少?

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为了安全,在公路上行驶的汽车之间应保持一定的距离.已知某高速公路的最高限速为v=40m/s.假设前方汽车突然停止,后面司机发现这一情况,经操纵刹车到汽车开始减速经历的时间(即反应时间)t=0.5s.刹车时汽车的加速度大小为4m/s2.求该高速公路上行驶的汽车的距离至少应为多少?(g取10m/s2

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为了安全,在公路上行驶的汽车之间应保持必要的距离,已知某高速公路的最高限速为108km/h,假设前方车辆突然停止,后车司机从发现这一情况;经操纵刹车,到汽车开始减速所经历的时间(即反应时间)t=0.50s,刹车时汽车的加速度大小为4m/s2,该高速公路上汽车间的距离至少应为多少?

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