下圖所示的是汽車剎車痕跡長(zhǎng)度s(即剎車距離)與剎車前車速v的關(guān)系圖象.例如當(dāng)剎車痕跡長(zhǎng)度為40 m時(shí),由圖象可得到剎車前車速為80 km/h.

(1)假設(shè)剎車時(shí),車輪立即被抱死,試用學(xué)過的知識(shí)推導(dǎo)出剎車痕跡長(zhǎng)度與剎車前車速的定量關(guān)系.(已知輪胎與路面的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ)

(2)在處理一次交通事故時(shí),交警根據(jù)汽車損壞程度估算出碰撞時(shí)的車速為40 km/h,并且已測(cè)出碰撞前的剎車痕跡長(zhǎng)度為20 m,請(qǐng)根據(jù)圖象幫助交警確定出該車剎車前的速度是多大?

（1） （2）69 km/h

解析:(1)設(shè)車的質(zhì)量為m,剎車做勻減速直線運(yùn)動(dòng)的加速度大小為a,由牛頓第二定律得:a==μg

根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得:s=

可見,汽車剎車痕跡的長(zhǎng)度與剎車前車速的二次方成正比,與動(dòng)摩擦因數(shù)成反比.

(2)車碰撞時(shí)的車速是40 km/h,假若車不碰撞,它將繼續(xù)減速滑行一段距離s2才停下.由上圖可以查出對(duì)應(yīng)40 km/h的速度所滑行的距離s2=10 m

因此可以判斷,假如該車由開始剎車通過正常滑行(過程不存在碰撞)而停下,所滑行的距離:

s=s1+s2=20 m+10 m=30 m

再由上圖可以查出,對(duì)應(yīng)剎車痕跡為30 m的剎車前的速度是:v=69 km/h.(若數(shù)值在68 km/h—71 km/h 之間,也正確)


練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目：高中物理 來源：教材完全學(xué)案　高中物理必修2(配教科版) 教科版 題型：043

下面是一組與汽車做圓周運(yùn)動(dòng)相關(guān)的問題，請(qǐng)你利用所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行解釋：

(1)下圖所示的照片是在水平公路上拍攝的一輛行駛中汽車的后輪．從照片來看，汽車此時(shí)正在________(填“直線前進(jìn)”“向右轉(zhuǎn)彎”或“向左轉(zhuǎn)彎”)，如此判斷的依據(jù)是：________．

(2)汽車以一定的速度在寬闊的水平道路上直線行駛，司機(jī)突然發(fā)現(xiàn)前方出現(xiàn)一堵長(zhǎng)墻，為了避免碰到墻壁，司機(jī)是直接剎車好，還是保持車速馬上轉(zhuǎn)彎好？為什么？

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科目：高中物理 來源： 題型：

目前有一種先進(jìn)的汽車制動(dòng)裝置(ABS)，可保證車輪在制動(dòng)時(shí)不被抱死，使車輪能始終保持滾動(dòng).如下圖所示是這種裝置的示意簡(jiǎn)圖，鐵齒輪P與車輪同步轉(zhuǎn)動(dòng)，右端有一個(gè)繞有線圈的磁鐵Q，M是一個(gè)電流檢測(cè)器.剎車時(shí)，磁鐵與齒輪相互靠近而產(chǎn)生感應(yīng)電流，這個(gè)電流經(jīng)放大后控制制動(dòng)器.由于a齒輪在經(jīng)過磁鐵的過程中被磁化，引起M中產(chǎn)生感應(yīng)電流，其方向(    )

A.向右                B.向左             C.先向右后向左           D.先向左后向右

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科目：高中物理 來源： 題型：

某儀器內(nèi)部的電路如下圖所示,其中M是一個(gè)質(zhì)量較大的金屬塊,左右兩端分別與金屬絲制成的彈簧相連,并套在光滑細(xì)桿上,a、b、c三塊金屬片的間隙很小(b固定在金屬塊上),當(dāng)金屬塊處于平衡時(shí),兩根彈簧均處于原長(zhǎng)狀態(tài).現(xiàn)在將該儀器固定在一輛汽車上,若汽車加速前進(jìn),則_________燈亮;若汽車剎車后做減速運(yùn)動(dòng),則________燈亮.

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科目：高中物理 來源： 題型：

液化石油燃?xì)馄嚭?jiǎn)稱LPG汽車，該燃?xì)馄嚨腃O排放量比汽油車減少90%以上，碳?xì)浠衔锱欧艤p少70%以上，氮氧化合物排放減少35%以上，是目前較為實(shí)用的低排放汽車。如下圖所示為一輛燃?xì)廛�，為檢驗(yàn)剎車功能，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：在路旁可以豎起一標(biāo)志桿，車以v0=72km/h的速度勻速行駛，當(dāng)車頭距標(biāo)志桿s=20m時(shí)，實(shí)驗(yàn)室工作人員向司機(jī)下達(dá)停車的指令，司機(jī)經(jīng)時(shí)間t0=0.8s（即反應(yīng)時(shí)間）后開始剎車，若車在標(biāo)志桿前停止運(yùn)動(dòng)則符合安全要求，已知車與駕駛員總質(zhì)量為M=1000kg，g=10m/s2。求：

1.剎車過程中的制動(dòng)力至少多大？

2.現(xiàn)把該車改裝為雙動(dòng)力系統(tǒng)，在平路行駛時(shí)，只采用燃?xì)鈩?dòng)力驅(qū)動(dòng)，發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為15kw，能獲得的最大速度為v1=15m/s。當(dāng)車駛上路面情況相同傾角為37°足夠長(zhǎng)的斜坡時(shí)，采用電力與燃?xì)怆p動(dòng)力系統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)的總功率為34kw，保持該功率不變，經(jīng)過20s達(dá)到最大速度，求t=45s時(shí)車沿斜面運(yùn)動(dòng)的路程。（sin37°=0.6，cos37°=0.8）

 

 

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