Question

6．汽車在高速公路上行駛的速度為108km/h，若駕駛員發(fā)現(xiàn)前方55m處發(fā)生交通事故，然后馬上緊急剎車，該駕駛員的反應(yīng)時間為0.5s，該車剎車時制動力f=3×10⁴ N，汽車質(zhì)量為3t，通過計算汽車是否會有安全問題？

Answer 1

分析 汽車在反應(yīng)時間內(nèi)做勻速直線運(yùn)動，結(jié)合反應(yīng)時間求出勻速直線運(yùn)動的位移，根據(jù)牛頓第二定律求出勻減速直線運(yùn)動的加速度大小，結(jié)合速度位移公式求出剎車的位移，從而得出總位移，判斷是否會有安全問題．

解答 解：v₀=108km/h=30m/s
反應(yīng)時間的位移：s₁=v₀t₁=30×0.5=15m
取汽車初速度的方向為正方向a=$\frac{-f}{m}$=$\frac{{-3×{{10}^4}}}{{3×{{10}^3}}}$m/s=-10m/s²
剎車位移：s=$\frac{{0-{v_0}^2}}{2a}$=$\frac{{-{{30}^2}}}{-2×10}$m=45m
S=s₁+s₂=60m＞55m，故存在安全問題．
答：汽車存在安全問題．

點評 本題考查了牛頓第二定律和運(yùn)動學(xué)公式的綜合運(yùn)用，知道加速度是聯(lián)系力學(xué)和運(yùn)動學(xué)的橋梁，知道汽車在反應(yīng)時間內(nèi)做勻速直線運(yùn)動，剎車后做勻減速直線運(yùn)動．