在水平高速公路上以v0=108km/h速度行駛的汽車，急剎車后車輪迅速停止轉(zhuǎn)動，汽車向前滑行，輪胎與地面間的動摩擦因數(shù)為μ=0.8．乘客如果系上安全帶，因安全帶的作用乘客和車同時停止．如果沒有系安全帶，乘客將以原速度向前沖出并與座位前方硬物碰撞，設(shè)碰后乘客的速度變?yōu)榉聪颍笮∽優(yōu)?.2v0，碰撞時間為0.03s．若不考慮乘客與座椅及其它接觸面的摩擦力，硬物對乘客的撞擊力可作為恒力處理，g取10m/s2，求乘客不系安全帶時受到硬物的撞擊力是系了安全帶后受到的作用力的多少倍．

解：設(shè)乘客的質(zhì)量為m（kg），乘客與車的總質(zhì)量為M，汽車的速度v0=108km/h=30m/s，急剎車后汽車的加速度為a1，
由牛頓第二定律知μMg=Ma1，得
乘客如果系上安全帶，將和汽車一起減速，受到的作用力為F1，由牛頓第二定律得F1=ma=8m
如果沒有系安全帶，乘客受到硬物的撞擊力為F2，乘客的加速度為a2，則
F2=ma=1200m
故
答：乘客不系安全帶時受到硬物的撞擊力是系了安全帶后受到的作用力的150倍．
分析：根據(jù)牛頓第二定律求出汽車剎車時的加速度大小，再通過牛頓第二定律求出安全帶對乘客的作用力．根據(jù)加速度的定義式求出乘客與硬物撞擊過程中的加速度，通過牛頓第二定律求出作用力的大小，從而得出乘客不系安全帶時受到硬物的撞擊力是系了安全帶后受到的作用力的倍數(shù)．
點評：解決本題的關(guān)鍵考查牛頓第二定律的基本運用，知道加速度是聯(lián)系力學(xué)和運動學(xué)的橋梁．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2009?廣州一模）（1）為了安全，在高速公路上行駛的汽車之間應(yīng)保持必要的距離．已知某段高速公路的最高限速v=108km/h，假設(shè)前方車輛突然停止，后面車輛司機從發(fā)現(xiàn)這一情況起，經(jīng)操縱剎車到汽車開始減速經(jīng)歷的時間（即反應(yīng)時間）t=0.50s，剎車時汽車受到阻力的大小為汽車重力的0.50倍．該段高速公路上以最高限速行駛的汽車，至少應(yīng)保持的距離為多大？取g=10m/s2．
（2）如圖所示，在絕緣的光滑水平面上有A、B兩個點電荷，A帶正電，B帶負電，電量都是q，它們之間的距離為d．為使兩電荷在電場力作用下都處于靜止?fàn)顟B(tài)，必須在水平方向加一個勻強電場．求：兩電荷都處于靜止?fàn)顟B(tài)時，AB連線的中點處場強大小和方向．（已知靜電力常數(shù)為k）

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科目：高中物理 來源： 題型：

（09年廣州市一模）(18分) (1)為了安全，在高速公路上行駛的汽車之間應(yīng)保持必要的距離．已知某段高速公路的最高限速v=108km／h，假設(shè)前方車輛突然停止，后面車輛司機從發(fā)現(xiàn)這一情況起，經(jīng)操縱剎車到汽車開始減速經(jīng)歷的時間(即反應(yīng)時間)t=0.50s，剎車時汽車受到阻力的大小為汽車重力的0.50倍．該段高速公路上以最高限速行駛的汽車，至少應(yīng)保持的距離為多大?取g=10m／s2．

 (2)如圖所示，在絕緣的光滑水平面上有A、B兩個點電荷，A帶正電，B帶負電，電量都是q，它們之間的距離為d．為使兩電荷在電場力作用下都處于靜止?fàn)顟B(tài)，必須在水平方向加一個勻強電場．求：兩電荷都處于靜止?fàn)顟B(tài)時，AB連線的中點處場強大小和方向．(已知靜電力常數(shù)為k)

 

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

（1）為了安全，在高速公路上行駛的汽車之間應(yīng)保持必要的距離．已知某段高速公路的最高限速v=108km/h，假設(shè)前方車輛突然停止，后面車輛司機從發(fā)現(xiàn)這一情況起，經(jīng)操縱剎車到汽車開始減速經(jīng)歷的時間（即反應(yīng)時間）t=0.50s，剎車時汽車受到阻力的大小為汽車重力的0.50倍．該段高速公路上以最高限速行駛的汽車，至少應(yīng)保持的距離為多大？取g=10m/s2．
（2）如圖所示，在絕緣的光滑水平面上有A、B兩個點電荷，A帶正電，B帶負電，電量都是q，它們之間的距離為d．為使兩電荷在電場力作用下都處于靜止?fàn)顟B(tài)，必須在水平方向加一個勻強電場．求：兩電荷都處于靜止?fàn)顟B(tài)時，AB連線的中點處場強大小和方向．（已知靜電力常數(shù)為k）

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科目：高中物理 來源：2009年廣東省廣州市高考物理一模試卷（解析版） 題型：解答題

（1）為了安全，在高速公路上行駛的汽車之間應(yīng)保持必要的距離．已知某段高速公路的最高限速v=108km/h，假設(shè)前方車輛突然停止，后面車輛司機從發(fā)現(xiàn)這一情況起，經(jīng)操縱剎車到汽車開始減速經(jīng)歷的時間（即反應(yīng)時間）t=0.50s，剎車時汽車受到阻力的大小為汽車重力的0.50倍．該段高速公路上以最高限速行駛的汽車，至少應(yīng)保持的距離為多大？取g=10m/s2．
（2）如圖所示，在絕緣的光滑水平面上有A、B兩個點電荷，A帶正電，B帶負電，電量都是q，它們之間的距離為d．為使兩電荷在電場力作用下都處于靜止?fàn)顟B(tài)，必須在水平方向加一個勻強電場．求：兩電荷都處于靜止?fàn)顟B(tài)時，AB連線的中點處場強大小和方向．（已知靜電力常數(shù)為k）

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