Question

【題目】現(xiàn)代社會(huì)汽車(chē)大量增加，發(fā)生交通事故的一個(gè)重要原因是遇到意外情況時(shí)車(chē)不能立即停止。司機(jī)從看到情況到肌肉動(dòng)作操縱制動(dòng)器來(lái)剎車(chē)需要一段時(shí)間，這段時(shí)間叫反應(yīng)時(shí)間；在這段時(shí)間內(nèi)汽車(chē)要保持原速前進(jìn)一段距離，這段距離叫反應(yīng)距離。從操縱制動(dòng)器剎車(chē)，到車(chē)停下來(lái)，汽車(chē)又要前進(jìn)一段距離，這段距離叫制動(dòng)距離。下面是一個(gè)機(jī)警的司機(jī)駕駛一輛保養(yǎng)得很好的汽車(chē)在干燥的水平公路上以不同的速度行駛時(shí)，測(cè)得的反應(yīng)距離和制動(dòng)距離。請(qǐng)回答:

（1）剎車(chē)過(guò)程中輪胎會(huì)發(fā)熱，這是什么原因?在這個(gè)過(guò)程中能量是怎樣轉(zhuǎn)化的____？

（2）利用下表數(shù)據(jù)，通過(guò)計(jì)算求出該司機(jī)的反應(yīng)時(shí)間大約是多少____?

（3）分析下表數(shù)據(jù)可知，汽車(chē)制動(dòng)距離與行駛速度有什么關(guān)系____?

（4）為了提醒司機(jī)朋友在雨雪天氣里注意行車(chē)安全，在高速公路旁邊設(shè)置了“雨雪路滑減速慢行”的警示牌，請(qǐng)簡(jiǎn)要說(shuō)明這句話(huà)的物理道理____。

Answer 1

【答案】 （1）剎車(chē)過(guò)程中輪胎發(fā)熱是由于摩擦引起的，這個(gè)過(guò)程中機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。 （2）司機(jī)的反應(yīng)時(shí)間t等于反應(yīng)距離s與汽車(chē)行駛速度v的比值，即。

然后計(jì)算五種情況下反應(yīng)時(shí)間t，再取平均可計(jì)算結(jié)果都在0.6s-0.7s之間。 （3）分析題中所給數(shù)據(jù)表可知，汽車(chē)的行駛速度越大制動(dòng)距離越大。

具體計(jì)算可知，當(dāng)速度增加為原來(lái)的2倍時(shí)，制動(dòng)距離約增加為原來(lái)的4倍。 （4）雨雪天，道路較滑，汽車(chē)所受的剎車(chē)阻力越小

在相同車(chē)速的情況下，汽車(chē)所受的剎車(chē)阻力越小，汽車(chē)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)越不易改變，汽車(chē)剎車(chē)后滑行的距離就越長(zhǎng)，因此汽車(chē)越難停下來(lái)，所以為安全起見(jiàn)要減速慢行。

【解析】（1）剎車(chē)過(guò)程中輪胎發(fā)熱是由于摩擦引起的，這個(gè)過(guò)程中機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；

（2）司機(jī)的反應(yīng)時(shí)間得于反應(yīng)距離s與汽車(chē)行駛速度v的比值，即t=；

需要注意式中物理量都必須用國(guó)際單位，因此，需要把第一行中的速度單位轉(zhuǎn)化為m/s；

然后計(jì)算五種情況下反應(yīng)時(shí)間t，再取平均值可計(jì)算結(jié)果都在0.6s～0.7s之間；

（3）分析題中所給數(shù)據(jù)表可知，汽車(chē)的行駛速度越大制動(dòng)距離越大；

具體計(jì)算可知，當(dāng)速度增加為原來(lái)的2倍時(shí)，制動(dòng)距離約增加為原來(lái)的4倍；

（4）雨雪天，道路較滑，汽車(chē)所受的剎車(chē)阻力較小；

在相同車(chē)速的情況下，汽車(chē)所受的剎車(chē)阻力越小，汽車(chē)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)越不易改變，汽車(chē)剎車(chē)后滑行的距離就越長(zhǎng)，因此汽車(chē)就越難停下來(lái)，所以為安全起見(jiàn)要減速慢行．

解答：解：（1）剎車(chē)過(guò)程中輪胎發(fā)熱是由于摩擦引起的，這個(gè)過(guò)程中機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；

（2）以第一組數(shù)據(jù)為例40km/h≈11m/s；

t==0.64s，依次計(jì)算不同速度下司機(jī)的反應(yīng)時(shí)間，可得出其大至的范圍為0.62s-0.68s；

（3）由表中數(shù)據(jù)可知：速度由40km/h到100km/h，對(duì)應(yīng)的制動(dòng)距離由8m到54m，故知：行駛速度越大制動(dòng)距離越長(zhǎng)．

（4）雨雪路滑，接觸面的粗糙程度減小，摩擦力減小．汽車(chē)制動(dòng)后，由于慣性仍向前運(yùn)動(dòng)，摩擦力越小越不易停下來(lái)，所以要減速慢行．