Question

11．在平直公路上，以速度v₀=12m/s勻速前進(jìn)的汽車(chē)遇緊急情況剎車(chē)后，輪胎停止轉(zhuǎn)動(dòng)在地面上滑行，加速度a的大小為8m/s²，（g取10m/s²）求：
（1）開(kāi)始剎車(chē)后，汽車(chē)在1s末的速度；
（2）開(kāi)始剎車(chē)后，汽車(chē)在2s內(nèi)的位移；
（3）剎車(chē)時(shí)汽車(chē)輪胎與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)速度時(shí)間關(guān)系求得停車(chē)時(shí)間，再比較由速度時(shí)間關(guān)系求速度；
（2）比較停車(chē)時(shí)間，根據(jù)位移時(shí)間關(guān)系求得位移；
（3）根據(jù)牛頓第二定律求得汽車(chē)所受阻力，再由摩擦定律求得動(dòng)摩擦因數(shù)．

解答 解：取初速度方向?yàn)檎�方向，則剎車(chē)時(shí)加速度a=-8m/s²
據(jù)速度時(shí)間關(guān)系知汽車(chē)停車(chē)時(shí)間t=$\frac{v-{v}_{0}}{a}=\frac{0-12}{-8}s=1.5s$
（1）根據(jù)速度時(shí)間關(guān)系，汽車(chē)剎車(chē)1s末的速度
v=v₀+at=12+（-8）×1m/s=4m/s
（2）困為汽車(chē)1.5s將停止運(yùn)動(dòng)，所以汽車(chē)2s內(nèi)的位移等于汽車(chē)剎車(chē)后的總位移，即為剎車(chē)后1.5s內(nèi)的位移
所以x=${v}_{0}t+\frac{1}{2}a{t}^{2}=12×1.5+\frac{1}{2}×（-8）×1．{5}^{2}m=9m$
（3）由牛頓第二定律輪胎的所受阻力f=ma
又f=μmg
可得μ=$\frac{a}{g}=\frac{8}{10}=0.8$
答：（1）開(kāi)始剎車(chē)后，汽車(chē)在1s末的速度為4m/s；
（2）開(kāi)始剎車(chē)后，汽車(chē)在2s內(nèi)的位移為9m；
（3）剎車(chē)時(shí)汽車(chē)輪胎與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ為0.8．

點(diǎn)評(píng) 汽車(chē)剎車(chē)問(wèn)題要注意加速度的方向及停車(chē)時(shí)間，不能死套公式得出錯(cuò)誤結(jié)論．