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为了安全,在高速公路旁通常有安全测距警示标记,提醒司机车距必须不小于200m的安全距离,若高速公路上汽车行驶的最高速度为120km/h,某物理研究性学习小组为了弄清安

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解决时间 2021-01-04 03:41
为了安全,在高速公路旁通常有安全测距警示标记,提醒司机车距必须不小于200m的安全距离,若高速公路上汽车行驶的最高速度为120km/h,某物理研究性学习小组为了弄清安全距离为200m的理论依据.查到两条相关的信息,请根据相关信息,回答以下问题。(g=10m/s2)
资料一:驾驶员的反应时间:0.3s—0.6s之间
资料二:各种路面与轮胎之间的动摩擦因数:路面
动摩擦因数
干沥青与混凝土路面
0.7—0.8
干碎石路面
0.6—0.7
湿沥青与混凝土路面
0.32—0.4

(1)在计算中驾驶员的反应时间应该取多少?为什么?(2)在计算中路面与轮胎之间的动摩擦因数应该取多少?为什么?(3)通过你的计算来说明200m为必要的安全距离.
最佳答案
(1)取0.6s.最长的反应时间,对应刹车之前最大可能运动距离。(2)取0.32.最小的动摩擦因数,对应最大的刹车距离。(3)考虑最高车速v最长反应时间t及最小动摩擦因数μ的极限情况下:
由牛顿第二定律有:F=ma
由运动学有: s=vt+v2/2mg=193.6 m≈200 m
因此200m的安全距离是必要的。解析①取0.6s.最长的反应时间,对应刹车之前最大可能运动距离。
②取0.32.最小的动摩擦因数,对应最大的刹车距离。
③考虑最高车速v、最长反应时间t、及最小动摩擦因数μ的极限情况下:
由牛顿第二定律有:F=ma
由运动学有: s=vt+v2/2mg=193.6 m≈200 m
因此200m的安全距离是必要的。
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