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19.为了安全,在公路上行驶的汽车之间应保持必要的距离.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.g=9.8m/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:0.3s~0.6s之间.
资料二:该种高速公路路面与轮胎之间的动摩擦因数:0.32~0.4之间.
分析 (1)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.
(2)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.
解答 解:(1)取最长的反应时间0.6s,最小的动摩擦因数0.32.
(2)根据牛顿第二定律,汽车刹车时的加速度为:
$a=\frac{-f}{m}=-μg=-3.2m/{s}^{2}$
考虑最高车速v、最长反应时间t、及最小动摩擦因数μ的极限情况下,应距离为:
s1=v0t=33.33×0.6≈20m
制动距离为:${s}_{2}=\frac{0{-v}_{0}^{2}}{2a}=\frac{0-33.3{3}^{2}}{-2×3.2}m=174m$
刹车距离为:s=s1+s2=20+174=194m≈200m
因此200m的安全距离是必要的.
答:安全距离为200m
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.
练习册系列答案
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C. | 金属棒受的磁场力为$\frac{{B}^{2}ω{a}^{2}}{2R}$ | |
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A. | 磁场方向竖直向下 | B. | ab受安培力的方向平行导轨向上 | ||
C. | ab受安培力的大小为mgtanθ | D. | ab受安培力的大小为mgsinθ |