Question

【题目】现代社会汽车大量增加，发生交通事故的一个重要原因是遇到意外情况时车不能立即停止。司机从看到情况到肌肉动作操纵制动器来刹车需要一段时间，这段时间叫反应时间；在这段时间内汽车要保持原速前进一段距离，这段距离叫反应距离。从操纵制动器刹车，到车停下来，汽车又要前进一段距离，这段距离叫制动距离。下面是一个机警的司机驾驶一辆保养得很好的汽车在干燥的水平公路上以不同的速度行驶时，测得的反应距离和制动距离。请回答:

（1）刹车过程中轮胎会发热，这是什么原因?在这个过程中能量是怎样转化的____？

（2）利用下表数据，通过计算求出该司机的反应时间大约是多少____?

（3）分析下表数据可知，汽车制动距离与行驶速度有什么关系____?

（4）为了提醒司机朋友在雨雪天气里注意行车安全，在高速公路旁边设置了“雨雪路滑减速慢行”的警示牌，请简要说明这句话的物理道理____。

Answer 1

【答案】 （1）刹车过程中轮胎发热是由于摩擦引起的，这个过程中机械能转化为内能。 （2）司机的反应时间t等于反应距离s与汽车行驶速度v的比值，即。

然后计算五种情况下反应时间t，再取平均可计算结果都在0.6s-0.7s之间。 （3）分析题中所给数据表可知，汽车的行驶速度越大制动距离越大。

具体计算可知，当速度增加为原来的2倍时，制动距离约增加为原来的4倍。 （4）雨雪天，道路较滑，汽车所受的刹车阻力越小

在相同车速的情况下，汽车所受的刹车阻力越小，汽车的运动状态越不易改变，汽车刹车后滑行的距离就越长，因此汽车越难停下来，所以为安全起见要减速慢行。

【解析】（1）刹车过程中轮胎发热是由于摩擦引起的，这个过程中机械能转化为内能；

（2）司机的反应时间得于反应距离s与汽车行驶速度v的比值，即t=；

需要注意式中物理量都必须用国际单位，因此，需要把第一行中的速度单位转化为m/s；

然后计算五种情况下反应时间t，再取平均值可计算结果都在0.6s～0.7s之间；

（3）分析题中所给数据表可知，汽车的行驶速度越大制动距离越大；

具体计算可知，当速度增加为原来的2倍时，制动距离约增加为原来的4倍；

（4）雨雪天，道路较滑，汽车所受的刹车阻力较小；

在相同车速的情况下，汽车所受的刹车阻力越小，汽车的运动状态越不易改变，汽车刹车后滑行的距离就越长，因此汽车就越难停下来，所以为安全起见要减速慢行．

解答：解：（1）刹车过程中轮胎发热是由于摩擦引起的，这个过程中机械能转化为内能；

（2）以第一组数据为例40km/h≈11m/s；

t==0.64s，依次计算不同速度下司机的反应时间，可得出其大至的范围为0.62s-0.68s；

（3）由表中数据可知：速度由40km/h到100km/h，对应的制动距离由8m到54m，故知：行驶速度越大制动距离越长．

（4）雨雪路滑，接触面的粗糙程度减小，摩擦力减小．汽车制动后，由于惯性仍向前运动，摩擦力越小越不易停下来，所以要减速慢行．