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10.如图是《驾驶员守则》中的安全距离图示和部分安全距离表格,请根据图表计算:
车速(km/h)反应距离(m)刹车距离(m)停车距离(m)
40101020
601522.537.5
80A=20B=40C=60
(1)如果驾驶员的反应时间一定,请求出A的数据;
(2)如果路面情况相同(即加速度一定),请求出B、C的数据;
(3)如果路面情况相同(即加速度一定)、且汽车做直线运动,一名喝了酒的驾驶员发现前面32m处红绿灯有一队学生正在横穿马路,此时他的车速为54km/h,而他的反应时间比(1)问中的正常值慢了0.1s,请问他能不能避免碰撞学生?为什么?

分析 汽车在驾驶员反应时间里做匀速直线运动,路面情况一样,汽车刹车时的加速度相同,停车距离等于反应时间匀速运动的位移加上减速至停止运动的位移.

解答 解:(1)反应时间$t=\frac{{s}_{1}^{\;}}{{v}_{1}^{\;}}=\frac{10m}{\frac{40}{3.6}m/s}=0.9s$
(2)反应距离:$A=vt=\frac{80}{3.6}×0.9=20m$
(3)由第一组数据:${v}_{1}^{2}=2a{s}_{1}^{′}$①
第三组数据:${v}_{3}^{2}=2aB$②
$\frac{{v}_{1}^{2}}{{v}_{3}^{2}}=\frac{{s}_{1}^{′}}{B}$
代入数据得:$\frac{1}{4}=\frac{10}{B}$
解得:B=40m
所以C=60m
(3)由第一组数据可求得$a=\frac{{v}_{\;}^{2}-{v}_{0}^{2}}{2x}=\frac{0-(\frac{40}{3.6})_{\;}^{2}}{2×10}=-\frac{500}{81}m/{s}_{\;}^{2}$
当汽车以54km/h=15m/s运动时,司机的反应时间t=0.9s+0.1s=1s,
则汽车在反应时间里产生的位移
x1=vt=15×(0.9+0.1)m=15m
司机的刹车做匀减速直线运动产生的距离为x2=$\frac{{v}_{\;}^{2}-{v}_{0}^{2}}{2a}=\frac{0-1{5}_{\;}^{2}}{2×(-\frac{500}{81})}=18.225m$
所以停车总位移x=x1+x2=33.225 m,33.225 m>32 m,故不能在32 m内停下来
故不能在32m内停下来,要撞到学生.
答:(1)如果驾驶员的反应时间一定,A的数据为20m;
(2)如果路面情况相同(即加速度一定),请B、C的数据为40m、60m;
(3)如果路面情况相同(即加速度一定)、且汽车做直线运动,一名喝了酒的驾驶员发现前面32m处红绿灯有一队学生正在横穿马路,此时他的车速为54km/h,而他的反应时间比(1)问中的正常值慢了0.1s,他不能避免碰撞学生

点评 熟知汽车停车过程,反应时间是驾驶员对发现危险到进行制动操作这一过程中的时间,在反应时间里汽车正常行驶做匀速直线运动,制动后汽车做匀减速直线运动,已知初速度、末速度和加速度求匀减速运动的位移.

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