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/h.请你根据下面提供的资料,通过计算

◎ 题目

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/h.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.(取g=10m/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
下雨后湿的沥青与混凝土路面 0.32~0.4
(1)在计算中驾驶员的反应时间、路面与轮胎之间的动摩擦因数应各取多少?
(2)通过你的计算来说明200m为必要的安全距离.

◎ 答案


(1)取最长的反应时间0.6s,最小的动摩擦因数0.32.       
(2)根据牛顿第二定律,汽车刹车时的加速度
a=
-f
m
=
-μmg
m
=-μg=-0.32×10=-3.2m/s2
    
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
反应距离  s1=v0t=33.33×0.6≈20m
制动距离  s2=
v2t
-
v20
2a
=
0-33.332
2×(-3.2)
≈174m

刹车距离  s=s1+s2=20+174=194m≈200m
因此200m的安全距离是必要的.                 
答:
(1)在计算中驾驶员取最长的反应时间0.6s,最小的动摩擦因数0.32.
 (2)见上.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“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/h.请你根据下面提供的资料,通过计算…”主要考查了你对  【匀变速直线运动的位移与速度的关系】,【滑动摩擦力、动摩擦因数】,【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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