(1)某市规定卡车在市中心区一特殊路段的速度不得超过36km/h,有一辆卡车在危急情况下紧急刹车,车轮滑动一段距离后停止,交警测得刹车过程中车轮在路面上擦过的笔直的痕迹长是9m,从厂家技术手册查得轮胎和地面的动摩擦因数是0.8,请判断该卡车是否违反规定超速行驶?(设刹车后卡车做匀减速直线运动).
(2)如何减小刹车距离是避免交通事故的有效途径,设汽车行驶的速度为v0,刹车制动力为f,驾驶员反应时间是t,汽车质量为m,根据已学物理知识,推导出刹车距离s的表达式,并说明公路上汽车严禁超速、超载、司机酒后驾驶的理由.
网友回答
解:(1)最大速度v=36?km/h=10?m/s,刹车时滑动摩擦力提供合外力,则μmg=ma,
所以急刹车时汽车做减速运动的加速度为a=μg=0.8×10?m/s2=8?m/s2,
根据速度位移公式得:v2=2?as,
解得:v==m/s=11.9?m/s>10?m/s,故已超速.
(2)汽车在驾驶员反应时间内的位移为s1=v0t,汽车做减速运动的位移为:s2=,则刹车距离为:s=s1+s2=v0t+,由上式可知(超载),m越大,超速v0越大,司机酒后驾驶t越大.则s也越大;所以越易撞车.
答:(1)已超速;(2)s=v0t+,m越大,超速v0越大,司机酒后驾驶t越大.则s也越大;所以越易撞车.
解析分析:(1)根据牛顿第二定律求出刹车的加速度,结合速度位移公式求出刹车的初速度,从而判断卡车是否超速.
(2)在反应时间内卡车做匀速直线运动,制动后做匀减速直线运动,两段位移之和为驾驶员从发现情况到刹车停下驶过的距离.
点评:解决本题的关键知道在反应时间做匀速直线运动,在制动过程中做匀减速直线运动,结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解.