Question

1．汽車追尾是高速公路上常發(fā)生的交通事故，其重要原因是遇到意外情況時(shí)不能立即停車．研究發(fā)現(xiàn)，司機(jī)從看到情況到踩剎車需要一段時(shí)間，這段時(shí)間叫反應(yīng)時(shí)間；在反應(yīng)時(shí)間內(nèi)汽車要保持原速前進(jìn)一段距離，這段距離叫反應(yīng)距離；從踩剎車到車停止，汽車還要前進(jìn)一段距離，這段距離叫制動(dòng)距離．如圖1所示

下表是一個(gè)機(jī)警的司機(jī)駕駛一輛保養(yǎng)得很好的汽車，在干燥的水平公路上以不同的速度行駛時(shí)，測(cè)得的反應(yīng)距離和制動(dòng)距離．

原行駛速度υ/km•h-1	反應(yīng)距離s1/m	制動(dòng)距離s2/m
72	12	20
108	18	44
144	24	74

（1）利用上表數(shù)據(jù)，算出該司機(jī)的反應(yīng)時(shí)間大約是0.6s；
（2）由這個(gè)測(cè)試可見，車速是影響汽車制動(dòng)距離的主要因素；
（3）請(qǐng)?jiān)趫D2中畫出從司機(jī)看到情況開始計(jì)時(shí)，到汽車停止的這段時(shí)間內(nèi)，汽車運(yùn)動(dòng)的υ-t 圖象．（不需準(zhǔn)確描點(diǎn)）
（4）若原行駛速度為72km/h時(shí)，司機(jī)制動(dòng)過程用所用時(shí)間為9.4s，試求從司機(jī)發(fā)現(xiàn)情況到汽車完全停止整個(gè)過程的平均速度為多少m/s？

Answer 1

分析 （1）在反應(yīng)時(shí)間內(nèi)汽車仍以原行駛速度行駛，根據(jù)公式v=$\frac{s}{t}$將反應(yīng)距離和原行駛速度代入即可求出駕駛員的反應(yīng)時(shí)間，但要注意行駛速度的單位用國際單位制單位．
（2）分析三次測(cè)試的制動(dòng)距離和對(duì)應(yīng)的行駛速度，找到制動(dòng)距離和行駛速度的關(guān)系．
（3）汽車的剎車過程分為反應(yīng)距離和制動(dòng)距離，反應(yīng)距離內(nèi)汽車以原行駛速度勻速行駛，制動(dòng)距離內(nèi)汽車受到摩擦力作用均勻減速，最后停止運(yùn)動(dòng)，根據(jù)規(guī)律作出大致的v-t圖象．
（4）求出從司機(jī)發(fā)現(xiàn)情況到汽車完全停止整個(gè)過程通過的路程和時(shí)間，利用速度公式計(jì)算平均速度．

解答 解：（1）根據(jù)v=$\frac{s}{t}$可得，
根據(jù)第一組數(shù)據(jù)反應(yīng)時(shí)間t₁=$\frac{12m}{\frac{72}{3.6}m/s}$=0.6s；
根據(jù)第二組數(shù)據(jù)反應(yīng)時(shí)間t₂=$\frac{18m}{\frac{108}{3.6}m/s}$=0.6s；
根據(jù)第三組數(shù)據(jù)反應(yīng)時(shí)間t₃=$\frac{24m}{\frac{144}{3.6}m/s}$=0.6s；
該司機(jī)的反應(yīng)時(shí)間是t=$\frac{{t}_{1}+{t}_{2}+{t}_{3}}{3}$=$\frac{0.6s+0.6s+0.6s}{3}$=0.6s．
（2）從表格中數(shù)據(jù)可以看出，三次測(cè)試中，隨著行駛速度的增大，剎車距離隨著增大，所以影響制動(dòng)距離的主要因素是行駛速度．
（3）汽車剎車過程分以原行駛速度勻速行駛和由原始速度開始均勻減速直到速度為0，所以v-t圖象如圖：

（4）從司機(jī)發(fā)現(xiàn)情況到汽車完全停止整個(gè)過程通過的路程s_總=12m+20m=32m，
總時(shí)間t_總=0.6s+9.4s=10s，
則$\overline{v}$=$\frac{{s}_{總}}{{t}_{總}}$=$\frac{32m}{10s}$=3.2m/s．
故答案為：
（1）0.6；
（2）車速；
（3）見解答圖；
（4）從司機(jī)發(fā)現(xiàn)情況到汽車完全停止整個(gè)過程的平均速度為3.2 m/s．

點(diǎn)評(píng) 表格中給出了三組數(shù)據(jù)，應(yīng)該求三次測(cè)試的反應(yīng)時(shí)間，然后求平均值以減小實(shí)驗(yàn)誤差，要形成良好的解題習(xí)慣．
汽車剎車距離包含反應(yīng)距離和制動(dòng)距離，反應(yīng)距離受汽車行駛速度和司機(jī)反應(yīng)時(shí)間的影響，制動(dòng)距離受汽車行駛速度和摩擦力大小的影響，總之，影響汽車剎車距離的因素是車速、反應(yīng)時(shí)間、摩擦力大�。�