Question

《中華人民共和國(guó)道路交通安全法》第四章第五節(jié)第67、68條規(guī)定：汽車在高速公路上行駛的最高速度不超過(guò)120km/h，發(fā)生故障時(shí)，警告標(biāo)志應(yīng)標(biāo)明在故障車來(lái)車方向150m以外．某校高一年級(jí)研究性學(xué)習(xí)小組根據(jù)調(diào)查收集得到下面的資料，想通過(guò)探究性學(xué)習(xí)來(lái)說(shuō)明“發(fā)生故障時(shí)警告標(biāo)志應(yīng)標(biāo)明在故障車來(lái)車方向150m以外”的理論依據(jù)是否科學(xué)，假如你是小組成員之一，請(qǐng)你分析說(shuō)明．（g取10m/s²）
資料一：駕駛員的反應(yīng)時(shí)間：0.3s--O.6s之間
資料二：各種路面與輪胎之間的動(dòng)摩擦因數(shù)：

路面	動(dòng)摩擦因數(shù)
干瀝青與混凝土路面	0.7--0.8
干碎石路面	0.6--0.7
濕瀝青與混凝土路面	0.32--0.4

Answer 1

分析：汽車在反應(yīng)時(shí)間內(nèi)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)勻速直線運(yùn)動(dòng)的公式x=v₀t求出在反應(yīng)時(shí)間中的位移．汽車制動(dòng)后，根據(jù)位移公式x=

v02

2a

計(jì)算剎車位移，兩者之和即可汽車運(yùn)動(dòng)的總位移．

解答：解：由表格可知，汽車在濕瀝青與混凝土路面剎車的加速度最小，所以剎車距離最大．
在司機(jī)以最高時(shí)速在濕瀝青路面上行駛時(shí)，反應(yīng)時(shí)間內(nèi)的位移范圍為：0.3×

120

3.6

≤x1≤0.6×

120

3.6

，即10m≤x₁≤20m
剎車時(shí)加速度a=μg，所以在濕瀝青與混凝土路面剎車加速度范圍為3.2m/s²≤a≤4m/s²
根據(jù)x₂=

v02

2a

可得，剎車距離的范圍為：138.9m≤x₂≤173.6m
所以總位移的范圍為：148.9m≤x≤193.6m，所以警告標(biāo)志應(yīng)放在150米之外．
答：經(jīng)過(guò)計(jì)算可知理論依據(jù)科學(xué)．

點(diǎn)評(píng)：解題的關(guān)鍵是知道汽車在反應(yīng)時(shí)間內(nèi)做勻速運(yùn)動(dòng)，剎車后做勻減速直線運(yùn)動(dòng)直到靜止，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)基本公式列式求出汽車剎車的范圍，難度適中．