题目内容

6．科普阅读
汽车刹车之后
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，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，这叫制动距离．（如图所示）
下面是一个机警的司机驾驶一辆保养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．
速度（km/h）反应距离（m）制动距离（m）
4078
50913
601120
801534
1001954
（1）汽车在正常行驶时，车轮与地面间的摩擦是滚动摩擦．刹车后，由于惯性，汽车还会继续向前滑行一段距离；在此过程中车轮会发热，这是用做功的方法来增加车轮的内能．
（2）利用上表数据，算出司机的反应时间大约是0.7s．（保留一位小数）
（3）分析上表数据，可知影响汽车制动距离的主要因素是速度．
（4）为了提醒司机朋友在雨雪天气里注意行车安全，在高速公路旁设置了“雨雪路滑，减速慢行”的警示牌，说明在路面越光滑，汽车的速度减小得越慢（选填“快”或“慢”），滑行距离越远（选填“近”或“远”）．

分析 （1）车轮由于滚动，与地面之间产生滚动摩擦；
物体具有保持原来运动状态不变的性质叫做惯性，惯性是物体本身的一种性质，任何物体都具有惯性；
改变物体内能的方式：做功和热传递，做功发生了能量的转化，热传递发生了能量的转移．
（2）司机的反应时间等于反应距离s与汽车行驶速度v的比值，即t=$\frac{s}{v}$；然后计算五种情况下反应时间t，再取平均值．
（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．
（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）汽车在正常行驶时，车轮与地面间的摩擦是滚动摩擦；
汽车原来是运动的，刹车后，由于惯性，还要保持原来运动状态，所以会继续向前滑行一段距离；
汽车刹车后，要克服与地面之间的摩擦做功，将机械能转化为内能，所以车轮发热是用做功的方法改变物体的内能．
（2）反应时间：
t1=$\frac{{s}_{1}}{{v}_{1}}$=$\frac{7×1{0}^{-3}km}{40km/h}$=0.175×10-3×3600s=0.63s
t2=$\frac{{s}_{2}}{{v}_{2}}$=$\frac{9×1{0}^{-3}km}{50km/h}$=0.18×10-3×3600s≈0.65s
t3=$\frac{{s}_{3}}{{v}_{3}}$=$\frac{11×1{0}^{-3}km}{60km/h}$≈0.183×10-3×3600s≈0.66s
t4=$\frac{{s}_{4}}{{v}_{4}}$=$\frac{15×1{0}^{-3}km}{80km/h}$=0.1875×10-3×3600s≈0.68s
t5=$\frac{{s}_{5}}{{v}_{5}}$=$\frac{19×1{0}^{-3}km}{100km/h}$=0.19×10-3×3600s≈0.68s
该司机反应时间大约是：t=$\frac{0.63s+0.65s+0.66s+0.68s+0.68s}{5}$≈0.7s
（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，因此影响汽车制动距离的主要因素是汽车的速度．
（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．
故答案为：（1）滚动；惯性；做功；（2）0.7；（3）速度；（4）慢；远．

点评 本题通过探究反应距离和汽车速度的关系，提出安全驾驶机动车辆的问题，注重了物理和生活的联系，实验中运用了控制变量的研究方法，是一道具有实际意义的好题．

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