Question

【題目】現代社會汽車大量增加，發生交通事故的一個重要原因是遇到意外情況時車不能立即停止。司機從看到情況到肌肉動作操縱制動器來剎車需要一段時間，這段時間叫反應時間；在這段時間內汽車要保持原速前進一段距離，這段距離叫反應距離。從操縱制動器剎車，到車停下來，汽車又要前進一段距離，這段距離叫制動距離。下面是一個機警的司機駕駛一輛保養得很好的汽車在干燥的水平公路上以不同的速度行駛時，測得的反應距離和制動距離。請回答:

（1）剎車過程中輪胎會發熱，這是什么原因?在這個過程中能量是怎樣轉化的____？

（2）利用下表數據，通過計算求出該司機的反應時間大約是多少____?

（3）分析下表數據可知，汽車制動距離與行駛速度有什么關系____?

（4）為了提醒司機朋友在雨雪天氣里注意行車安全，在高速公路旁邊設置了“雨雪路滑減速慢行”的警示牌，請簡要說明這句話的物理道理____。

Answer 1

【答案】 （1）剎車過程中輪胎發熱是由于摩擦引起的，這個過程中機械能轉化為內能。 （2）司機的反應時間t等于反應距離s與汽車行駛速度v的比值，即。

然后計算五種情況下反應時間t，再取平均可計算結果都在0.6s-0.7s之間。 （3）分析題中所給數據表可知，汽車的行駛速度越大制動距離越大。

具體計算可知，當速度增加為原來的2倍時，制動距離約增加為原來的4倍。 （4）雨雪天，道路較滑，汽車所受的剎車阻力越小

在相同車速的情況下，汽車所受的剎車阻力越小，汽車的運動狀態越不易改變，汽車剎車后滑行的距離就越長，因此汽車越難停下來，所以為安全起見要減速慢行。

【解析】（1）剎車過程中輪胎發熱是由于摩擦引起的，這個過程中機械能轉化為內能；

（2）司機的反應時間得于反應距離s與汽車行駛速度v的比值，即t=；

需要注意式中物理量都必須用國際單位，因此，需要把第一行中的速度單位轉化為m/s；

然后計算五種情況下反應時間t，再取平均值可計算結果都在0.6s～0.7s之間；

（3）分析題中所給數據表可知，汽車的行駛速度越大制動距離越大；

具體計算可知，當速度增加為原來的2倍時，制動距離約增加為原來的4倍；

（4）雨雪天，道路較滑，汽車所受的剎車阻力較小；

在相同車速的情況下，汽車所受的剎車阻力越小，汽車的運動狀態越不易改變，汽車剎車后滑行的距離就越長，因此汽車就越難停下來，所以為安全起見要減速慢行．

解答：解：（1）剎車過程中輪胎發熱是由于摩擦引起的，這個過程中機械能轉化為內能；

（2）以第一組數據為例40km/h≈11m/s；

t==0.64s，依次計算不同速度下司機的反應時間，可得出其大至的范圍為0.62s-0.68s；

（3）由表中數據可知：速度由40km/h到100km/h，對應的制動距離由8m到54m，故知：行駛速度越大制動距離越長．

（4）雨雪路滑，接觸面的粗糙程度減小，摩擦力減小．汽車制動后，由于慣性仍向前運動，摩擦力越小越不易停下來，所以要減速慢行．