Question

3．《中華人民共和國道路交通安全法》第四章第五節(jié)第67、68條規(guī)定：汽車在高速公路上行駛的最高速度不超過120km/h，發(fā)生故障時(shí)，警告標(biāo)志應(yīng)標(biāo)明在故障車來車方向150m以外．某校高一年級(jí)研究性學(xué)習(xí)小組根據(jù)調(diào)查收集得到下面的資料，想通過探究性學(xué)習(xí)來說明“發(fā)生故障時(shí)警告標(biāo)志應(yīng)標(biāo)明在故障車來車方向150m以外”的理論依據(jù)是否科學(xué)，假如你是小組成員之一，請(qǐng)你分析說明．（g取10m/s²）

路面	動(dòng)摩擦因數(shù)
干瀝青與混凝土路面	0.7-0.8
干碎石路面	0.6-0.7
濕瀝青與混凝土路面	0.4-0.5

資料一：駕駛員的反應(yīng)時(shí)間：0.3s-0.6s之間
資料二：各種路面與輪胎之間的動(dòng)摩擦因數(shù)．

Answer 1

分析 汽車在反應(yīng)時(shí)間內(nèi)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)勻速直線運(yùn)動(dòng)的公式x=v₀t求出在反應(yīng)時(shí)間中的位移；汽車制動(dòng)后，做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)位移公式x=$\frac{{v}_{0}^{2}}{2a}$計(jì)算剎車位移，兩者之和即可汽車運(yùn)動(dòng)的總位移．

解答 解：在反應(yīng)時(shí)間內(nèi)汽車做勻速運(yùn)動(dòng)，位移為：
 s₁=υt                   ①
剎車時(shí)做減速運(yùn)動(dòng)，有：
 υ²=2（μg）s₂             ②
從開始反應(yīng)到剎車停止，汽車發(fā)生的總位移：
 s=s₁+s₂                 ③
考慮最高車速υ=120km/h=33.3m/s、最長反應(yīng)時(shí)間t=0.6s、最小動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4情況，
車滑行的距離為 s=159m    ④
159m是汽車滑行最大距離，再考慮到實(shí)際情況，駕駛員在離看到警告標(biāo)志一定距離時(shí)就開始剎車．
所以，發(fā)生故障時(shí)，警告標(biāo)志應(yīng)標(biāo)明在故障車來車方向150m以外．
答：“發(fā)生故障時(shí)警告標(biāo)志應(yīng)標(biāo)明在故障車來車方向150m以外”的理論依據(jù)是科學(xué)的，證明如上．

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵是明確汽車的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，即先勻速后勻減速直線運(yùn)動(dòng)，然后根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律列式求解．