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为了安全,在公路上行驶的汽车之间应保持必要的安全距离.我国公安部门规定:高速公路上行驶汽车的安全距离为200m,汽车行驶的最高速度为120km/h,取g=10m/s2,请你根据下面提供的资料,说明计算安全距离为200m的依据.
资料一:驾驶员的反应时间:0.3~0.6s之间,
资料二:各种路面与轮胎之间的动摩擦因数
路面动摩擦因数
干沥青与混凝土路面0.7~0.8
干碎石路面0.6~0.7
湿沥青与混凝土路面0.33~0.4

解:由表分析,0.6s是最长的反应时间,对应刹车之前的最大可能距离;0.33是最小的动摩擦因数,对应最大的可能运动距离,①
根据牛顿第二定律,汽车刹车时的加速度大小为a==μg
由s=vt+ ②得:
则得安全距离 s≈187m
s≈187m略小于200m,因此200m的安全距离是必要的.③
答:见上.
分析:在计算中驾驶员的反应时间取最长,路面与轮胎之间的动摩擦因数取最小,这样汽车刹车滑行的距离最大.
要根据牛顿第二定律求出刹车时汽车的加速度.在汽车最高车速v、司机最长反应时间t、及最小动摩擦因数μ的条件下,由运动学公式求出汽车刹车距离.
点评:本题是实际问题,考查运用物理量知识分析和解决实际问题的能力.要注意在司机的反应时间内,汽车的运动状态没有变化.
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