[题目](2014新课标全国Ⅰ.24)公路上行驶的两汽车之间应保持一定的安全距离．当前车突然停止时.后车司机可以采取刹车措施.使汽车在安全距离内停下而不会与前车相碰．通常情况下.人的反应时间和汽车系统的反应时间之和为1 s.当汽车在晴天干燥沥青路面上以108 km/h的速度匀速行驶时.安全距离为120 m．设雨天时汽车轮胎与沥青路面间的题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】(2014新课标全国Ⅰ，24)公路上行驶的两汽车之间应保持一定的安全距离．当前车突然停止时，后车司机可以采取刹车措施，使汽车在安全距离内停下而不会与前车相碰．通常情况下，人的反应时间和汽车系统的反应时间之和为1 s，当汽车在晴天干燥沥青路面上以108 km/h的速度匀速行驶时，安全距离为120 m．设雨天时汽车轮胎与沥青路面间的动摩擦因数为晴天时的2/5，若要求安全距离仍为120 m，求汽车在雨天安全行驶的最大速度．

【答案】20 m/s(72 km/h)

【解析】设路面干燥时，汽车与地面间的动摩擦因数为μ0，刹车时汽车的加速度大小为

a0，安全距离为s，反应时间为t0，由牛顿第二定律和运动学公式得

μ0mg＝ma0①

s＝v0t0＋②

式中，m和v0分别为汽车的质量和刹车前的速度．

设在雨天行驶时，汽车与地面间的动摩擦因数为μ，依题意有

μ＝μ0③

设在雨天行驶时汽车刹车的加速度大小为a，安全行驶的最大速度为v，由牛顿第二定律和运动学公式得

μmg＝ma④

s＝v-t0＋⑤

联立①②③④⑤式并代入题给数据得

v＝20 m/s(72 km/h)⑥

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B.体积较大的木质重锤

C.秒表

D.刻度尺

(2)图2是实验中得到的一条纸带，在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离如图所示，重锤质量m=1kg，已知当地重力加速度g=9.8m/s2，打点计时器打点的周期为0.02s．从打下O点到打下B点的过程中，重锤重力势能的减少量△Ep=__J，重锤动能的增加量△Ek=____J．（结果保留三位有效数字）

(3)在实验过程中，下列实验操作和数据处理正确的是____________．

A.释放重锤前，应使纸带保持竖直

B.做实验时，先释放重锤，再接通打点计时器的电源

C.为测量打点计时器打下某点时重锤的速度v，可测量该点到O点的距离h，再根据公式计算，其中g应取当地的重力加速度

D.用刻度尺测量某点到O点的距离h，利用公式mgh计算重力势能的减少量，其中g应取当地的重力加速度值

(4)某同学在纸带上选取计数点后，测量它们到起始点O的距离h，并计算出打相应计数点时重锤的速度v，通过描绘v2﹣h图象去研究机械能是否守恒．若实验中重锤所受阻力不可忽略，且阻力大小保持不变，从理论上分析，合理的v2﹣h图象是图3中的哪一个____

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