Question

（1）某市規(guī)定卡車在市中心區(qū)一特殊路段的速度不得超過36km/h，有一輛卡車在危急情況下緊急剎車，車輪滑動一段距離后停止，交警測得剎車過程中車輪在路面上擦過的筆直的痕跡長是9m，從廠家技術(shù)手冊查得輪胎和地面的動摩擦因數(shù)是0.8，請判斷該卡車是否違反規(guī)定超速行駛？（設(shè)剎車后卡車做勻減速直線運動）．
（2）如何減小剎車距離是避免交通事故的有效途徑，設(shè)汽車行駛的速度為v，剎車制動力為f，駕駛員反應(yīng)時間是t，汽車質(zhì)量為m，根據(jù)已學(xué)物理知識，推導(dǎo)出剎車距離s的表達式，并說明公路上汽車嚴(yán)禁超速、超載、司機酒后駕駛的理由．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據(jù)牛頓第二定律求出剎車的加速度，結(jié)合速度位移公式求出剎車的初速度，從而判斷卡車是否超速．
（2）在反應(yīng)時間內(nèi)卡車做勻速直線運動，制動后做勻減速直線運動，兩段位移之和為駕駛員從發(fā)現(xiàn)情況到剎車停下駛過的距離．
解答：解：（1）最大速度v=36 km/h=10 m/s，剎車時滑動摩擦力提供合外力，則μmg=ma，
所以急剎車時汽車做減速運動的加速度為a=μg=0.8×10 m/s²=8 m/s²，
根據(jù)速度位移公式得：v²=2 as，
解得：v==m/s=11.9 m/s＞10 m/s，故已超速．
（2）汽車在駕駛員反應(yīng)時間內(nèi)的位移為s₁=vt，汽車做減速運動的位移為：s₂=，則剎車距離為：s=s₁+s₂=vt+，由上式可知（超載），m越大，超速v越大，司機酒后駕駛t越大．則s也越大；所以越易撞車．
答：（1）已超速；（2）s=vt+，m越大，超速v越大，司機酒后駕駛t越大．則s也越大；所以越易撞車．
點評：解決本題的關(guān)鍵知道在反應(yīng)時間做勻速直線運動，在制動過程中做勻減速直線運動，結(jié)合牛頓第二定律和運動學(xué)公式進行求解．