题目内容

12.一辆汽车以20m/s的速度沿平直公路向前匀速行驶,突然看见前方的岔路口有一行人通过,此时汽车与岔路口的距离为42m,若驾驶员以4m/s2的加速度紧急刹车,驾驶员从看到行人到踩刹车的反应时间为0.1s,请通过计算判断是否会出现交通事故?若不会出现交通事故,则汽车停下时距路口的距离;若出现交通事故,则为了避免这场交通事故,汽车至少要以多大的加速度减速?(不计行人行走的距离)

分析 汽车在反应时间内做匀速运动,根据位移速度关系求得汽车停车位移大小,由此判定是否发生事故,若要避免事故,根据位移关系求得加速度.

解答 解:取汽车运动方向为正方向,则减速时加速度a=-4m/s2,所以要使汽车停下来发生的位移
$x={v}_{0}{t}_{反}+\frac{0-{v}_{0}^{2}}{2a}=20×0.1+\frac{0-2{0}^{2}}{2×(-4)}m$=52m>42m
所以汽车会发生交通事故;
若要避免事故,则可知,汽车减速过程通过的最大位移xm=42-v0t反=42-20×0.1m=40m
根据匀变速直线运动的速度位移关系有:汽车的加速度
a′=$\frac{0-2{0}^{2}}{2×40}m/{s}^{2}$=-5m/s2
负号表示加速度的方向与速度方向相反,加速度的大小为5m/s2.
答:汽车会发生交通事故,为了避免这场交通事故,汽车至少要以大小为5m/s2的加速度减速.

点评 掌握汽车在反应时间内做匀速运动,减速后注意加速度的取值,掌握匀变速直线运动的速度位移关系是正确解题的关键.

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