Question

汽车在行驶过程中如果遇到危急情况，司机常要紧急刹车．从发现情况到汽车停止的距离叫做停车距离，停车距离等于反应距离加上制动距离．（注：反应距离是指司机发现情况到踩下刹车这段时间内汽车们行驶距离；制动距离是指踩下刹车后汽车在路面上滑行的距离）．下表是司机驾驶小汽车时，在水平、干燥的沥青路面上以不同速度行驶时的统计数据．
（1）请利用表中数据，在如图所示的坐标图中用平滑曲线绘出制动距离随速度变化的曲线．

速度 （千米/时）	反应距离 （米）	制动距离 （米）	停车距离 （米）
20	4	2	6
40	8	8	16
80	16	32	48
100	20	50	70

（2）一起发生在限速50千米/时路段的交通事故中．交警测得肇事车后留下的刹车痕迹（制动距寓）长为25米．请你根据上面图象判断司机是否超速？______．（注：该车的制动性能与上表数据一致）
（3）反应距离取决于反应时间和行驶速度．下列行为不会使司机反应时间变长的是______．
A．疲劳驾驶；  B．酒后驾驶
C．打手机；    D．超速驾驶
（4）轮胎长期能用后会变光滑，则在相同情况下，制动距离会变______．
（5）在高速公路上用超声测速仪测量车速的示意图，测速仪发出并接收超声波脉冲信号．根据发出和接收到的信号间的时间差，测出被测物体的速度，图B中P₁、P₂是测速仪发出的超声波信号，n₁、n₂分别是P₁、P₂由汽车反射回来的信号，设测速仪匀速扫描，P₁、P₂之间的时间间隔△t=1.0s，超声波在空气中传播的速度v=340m/s，若汽车是匀速行驶的，则根据图中可知，汽车在接收到P₁、P₂两个信号之间的时间内前进的距离是______m，汽车的速度是______m/s．

Answer 1

【答案】分析：（1）横轴表示速度，纵轴表示制动距离，将表中数据一一对应，利用描点法绘制出图象；
（2）找出图象上制动距离为25m对应的速度，与50km/h进行比较，来判断是否超速；
（3）超速指车辆行驶的速度超过规定的数值，只会增加反应距离的大小，不会影响到反应时间；
（4）轮胎表面变光滑，与地面之间的摩擦力就比较小，汽车停下来需要的距离就会大些；
（5）解该题的关键是将图（B）中测速仪的信息进行转化，由图（B）知发出和接收到信号间的时间差在减小，说明小车向左运动，由题意，信号P₁、P₂之间30格为时间间隔1s，每1小格表示S．
解答：解：（1）将速度和制动距离分别对应横纵坐标，在图上描出各点，连接起来，如下图；
（2）在图上找到制动距离25m对应的速度大约是70km/h，大于50km/h，因此该司机超速；
（3）疲劳驾驶、酒后驾驶、打手机都会使司机反映迟钝或者注意力不集中，增加反应时间；超速行驶会增加反应距离，与反应时间没有关系；
（4）轮胎长期能用后会变光滑，与地面摩擦力减小，则在相同情况下，会导致制动距离变长；
（5）从图B可以看出，①发出超声波信号P₁到接受到反射信号n₁的时间为t₁=12×s=0.4s，
此时汽车行驶的距离S₁=Vt₁=×340m/s×0.4s=68m；
②发出超声波信号P₂到接受到反射信号n₂的时间为t₂=9×s=0.3s，
此时汽车行驶的距离S₂=Vt₂=×340m/s×0.3s=51m；
③所以汽车接收到P₁、P₂两个信号之间的时间内前进的距离为△S=S₁-S₂=68m-51m=17m．
④汽车运行17m的时间为汽车接收到P₁、P₂两个信号的时刻应分别对应于图中P₁n₁的中点和P₂n₂的中点，其间有28.5小格，即汽车接收到Pp₁、P₂两个信号的时间间隔为n₁与n₂两个信号之间的间隔，即t=28.5×s=0.95s；
∴汽车的行驶速度V===17.9m/s．
故答案为：（1）如图所示；

（2）是；
（3）D；
（4）长；
（5）17、17.9m．
点评：（1）本题考查学生作图、运用图象分析解决问题的能力，教育学生遵守交通规则，注意交通安全，培养现代公民的科学素养；
（2）本题难度较大，尤其是最后一问，一般很难做出来；
（3）开放型物理问题的出现给传统的物理习题教学带来了强烈的冲击，我们必须抓住该类题型的特点，充分发挥学生主体作用，不断提高学生的创新能力，只有这样才能适应时代发展的需要．