16(2009届广东湛师附中模拟)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.请你根据下面提供的资料,通过计算来说明安全距离为200m的理论依据。(取g=10 m/s2。)

   资料一:驾驶员的反应时间:0.3s-0.6s之间。

资料二:各种路面与轮胎之间的动摩擦因数:

路面
动摩擦因数
干沥青与混凝土路面
0.7-0.8
干碎石路面
0.6-0.7
湿沥青与混凝土路面
0.32-0.4

(1)在计算中驾驶员的反应时间、路面与轮胎之间的动摩擦因数应各取多少?

(2)通过你的计算来说明200m为必要的安全距离。

解析:

(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

  

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

反应距离         

制动距离     

刹车距离        

因此200m的安全距离是必要的。

17.(2009山东外国语学校高三模拟) 4×100m接力赛是奥运会上最为激烈的比赛项目,有甲乙两运动员在训练交接棒的过程中发现,甲短距离加速后能保持9m/s的速度跑完全程.为了确定乙起跑的时机,需在接力区前适当的位置设置标记,在某次练习中,甲在接力区前s0 处作了标记,当甲跑到此标记时向乙发出起跑口令,乙在接力区的前端听到口令时立即起跑(忽略声音传播的时间及人的反应时间),已知接力区的长度为L=20m,设乙起跑后的运动是匀加速运动,试求:

(1)若s0 =13.5m,且乙恰好在速度达到与甲相同时被甲追上,完成交接棒,则在完成交接棒时乙离接力区末端的距离为多大?

(2)若s0 =16m,乙的最大速度为8m/s,并能以最大速度跑完全程,要使甲乙能在接力区完成交接棒,则乙在听到口令后加速的加速度最大为多少?

解析:

(1)设经过时间t,甲追上乙,则根据题意有vt-vt/2=13.5m 

将v=9m/s代入得到:t=3s,              

又 v=at                       

解得:a=3m/s2                     

在追上乙的时候,乙走的距离为s

则:s=at2/2                      

代入数据得到s=13.5m                 

所以乙离接力区末端的距离为∆s=20m-13.5m=6.5m    

  (2)由题意可知,乙的加速度越大,在完成交接棒时走过的距离越长.当在接力区的边缘完成交接棒时,乙的加速度最大             

设乙的加速度为a2

运动的时间t=                  

乙加速的时间t1=                  

L=a2t12+v乙(t- t1)                  

a2=m/s2=2.67 m/s2              …

 0  311758  311766  311772  311776  311782  311784  311788  311794  311796  311802  311808  311812  311814  311818  311824  311826  311832  311836  311838  311842  311844  311848  311850  311852  311853  311854  311856  311857  311858  311860  311862  311866  311868  311872  311874  311878  311884  311886  311892  311896  311898  311902  311908  311914  311916  311922  311926  311928  311934  311938  311944  311952  447090 

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