Question

2008年1月中旬以來，我國南方大部分地區和西北地區東部出現了建國以來罕見的持續大范圍低溫、雨雪和冰凍的極端天氣，使交通運輸、煤電油運保障工作面臨十分嚴峻的形勢、受災害天氣影響是正值春運期間．在公路運輸方面，各災區主要高速公路封閉．部分國道、省道出現嚴重擁堵狀況，有些地方甚至發生了交通事故，究其原因，主要是大雪覆蓋路而后，被車輪擠壓，部分融化為水，在嚴寒的天氣下，又馬上結成了冰；汽車在光滑的冰面上行駛，剎車后難以停下．據測定，汽車在某一高速公路上行駛時．橡膠輪胎與水泥路面間的動摩擦因數是0.8，與冰面間的動摩擦因數只有0.1，對于沒有安裝防抱死（ABS）設施的普通汽車在規定的速度下急剎車后，車輪立即停止轉動，汽車在水泥的水平路面上滑行6.4m才能停下．如果暴風雪天氣的能見度為50m，則汽車能否以同樣速度在結了冰的水平路面上行駛，試說明原因．（g取l0m/s²）

Answer 1

分析：根據牛頓第二定律求出加速度與動摩擦因數的關系；
根據運動學公式求出剎車的距離與加速度的關系；
從而求出汽車以同樣的速度在結了冰的水平路面上行駛，急剎車后滑行的距離；
最后再分析是否安全．

解答：解：汽車剎車時，受重力、支持力和滑動摩擦力，以初速度方向為正方向，根據牛頓第二定律，有：
-μmg=ma
解得：a=-μg
∴a1=-μ1g=-8m/s2
 a2=-μ2g=-1m/s2
由運動學公式，得到：
0-v₀²=2as
解得：S=-

v 2 0

2a

即：

s1

s2

=

a2

a1

故S₂=

a1

a2

S1=

-8

-1

×6.4m=51.2m＞50m
故當司機看到前面有靜止的障礙物時，即使剎車還是會撞上
答：當司機看到前面有靜止的障礙物時，即使剎車還是會撞上．因此，汽車不能以同樣速度行駛．

點評：本題考查了牛頓第二定律和運動學公式的綜合運用，知道加速度是聯系力學和運動學的橋梁．