2008年1月,我国南方地区连降大雪,出现了罕见的雪灾.为了安全行车,某司机在冰雪覆盖的平直公路上测试汽车的制动性能.他从车上速度表看到汽车速度v=40km/h时紧急

发布时间:2020-08-12 18:05:29

2008年1月,我国南方地区连降大雪,出现了罕见的雪灾.为了安全行车,某司机在冰雪覆盖的平直公路上测试汽车的制动性能.他从车上速度表看到汽车速度v=40km/h时紧急刹车,由于车轮与冰雪公路面的摩擦,车轮在公路面上划出一道长L=50m的刹车痕后停止.求:
(1)车轮与冰雪公路面间的动摩擦因数μ;
(2)该司机驾车以v′=36km/h的速度在一段动摩擦因数也为μ的平直冰雪公路上匀速行驶,突然发现前方停着一辆故障车.若刹车过程司机的反应时间为△t=0.7s,为了避免两车相撞,该司机至少应在距故障车多远处采取同样的紧急刹车措施?(取g=10m/s2)

网友回答

解:(1)汽车速度v=40km/h=11m/s,汽车刹车可看作匀减速运动,由运动学公式得
v2=2aL?????
由牛顿第二定律得???μmg=ma???????????????????
联立上述二式解得???
故车轮与冰雪公路面间的动摩擦因数为0.12.
(2)汽车速度v′=36km/h=10m/s,在反应时间△t内,汽车仍做匀速运动,其位移
s1=v′?△t=10×0.7m=7m?????????
刹车后汽车的加速度大小为a,则a=μg=1.2m/s2??????????
刹车后汽车滑动的位移为m??????
安全距离s=s1+s2=7m+42m=49m.???
司机至少应在距故障车49m远处采取紧急刹车措施才能避免两车相撞.
解析分析:(1)根据匀变速直线运动的速度位移公式求出汽车刹车的加速度,根据牛顿第二定律求出车轮与冰雪公路面间的动摩擦因数.
(2)司机在反应时间内做匀速直线运动,刹车后做匀减速直线运动,两段位移之和等于安全距离.

点评:解决动力学问题时,加速度是联系前后的桥梁,根据力可以求运动,根据运动可以求力.
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