题目内容
【题目】酒后驾车害人害己,没有文化多可怕,没有饮酒的人的刹车反应时间(即图甲中“反应过程”所用时间)t0=0.4 s,而饮酒会导致反应时间延长。在某次试验中,志愿者少量饮酒后驾车以v0=72 km/h的速度在试验场的水平路面上匀速行驶,从发现情况到汽车停止,行驶距离L=39 m。减速过程中汽车位移s与速度v的关系曲线如图乙所示。此过程可视为匀变速直线运动。取重力加速度的大小g=10 m/s2。求:
(1)减速过程汽车加速度的大小及所用时间;
(2)饮酒使志愿者的反应时间比一般人增加了多少;
(3)减速过程汽车对志愿者作用力的大小与志愿者重力大小的比值。
【答案】(1)8 m/s2 2.5 s (2)0.3 s (3)
【解析】(1)设减速过程中汽车加速度的大小为a,所用时间为t
由题可得初速度v0=20 m/s,末速度v=0,位移s=25 m
由运动学公式得=2as ①
t= ②
联立①②式,代入数据得
a=8 m/s2 ③
t=2.5 s ④
(2)设志愿者反应时间为t′,反应时间的增加量为Δt,由运动学公式得
L=v0t′+s ⑤
Δt=t′–t0 ⑥
联立⑤⑥式,代入数据得
Δt=0.3 s ⑦
(3)设志愿者所受合外力的大小为F,汽车对志愿者作用力的大小为F0,志愿者质量为m,由牛顿第二定律得
F=ma ⑧
由平行四边形定则得
=F2+(mg)2 ⑨
联立③⑧⑨式,代入数据得
=
⑩

练习册系列答案
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S(cm) | 5.0 | 20 | 80 | 320 | … |