Question

汽車在高速公路上行駛的最高速度規(guī)定不超過120km/h，發(fā)生故障時(shí)，警告標(biāo)志應(yīng)標(biāo)明在故障車來車方向150m以外．某校研究性學(xué)習(xí)小組根據(jù)調(diào)查收集得到下面的資料，想通過探究性學(xué)習(xí)來說明“發(fā)生故障時(shí)警告標(biāo)志應(yīng)標(biāo)明在故障車來車方向150m以外”的理論依據(jù)是否科學(xué)，假如你是小組成員之一，請你分析說明．（g取l0m/s²）
資料一：駕駛員的反應(yīng)時(shí)間（從發(fā)現(xiàn)情況，經(jīng)操縱剎車到車開始減速所經(jīng)歷的時(shí)間）：0.3s～0.6s之間
資料二：各種路面與輪胎之間的動摩擦因數(shù)：

路面	動摩擦因數(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	0.4～0.5

Answer 1

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

v 2 0

2a

計(jì)算剎車位移，兩者之和即可汽車運(yùn)動的總位移．

解答：解：在反應(yīng)時(shí)間內(nèi)汽車做勻速運(yùn)動，位移為：
s₁=υt                   ①
剎車時(shí)做減速運(yùn)動，有：
υ²=2（μg）s₂             ②
從開始反應(yīng)到剎車停止，汽車發(fā)生的總位移：
s=s₁+s₂                 ③
考慮最高車速υ=120km/h=33.3m/s、最長反應(yīng)時(shí)間t=0.6s、最小動摩擦因數(shù)μ=0.4情況，
車滑行的距離為 s=159m    ④
159m是汽車滑行最大距離，再考慮到實(shí)際情況，駕駛員在離看到警告標(biāo)志一定距離時(shí)就開始剎車．
所以，發(fā)生故障時(shí)，警告標(biāo)志應(yīng)標(biāo)明在故障車來車方向150m以外．
答：“發(fā)生故障時(shí)警告標(biāo)志應(yīng)標(biāo)明在故障車來車方向150m以外”的理論依據(jù)是科學(xué)的，證明如上．

點(diǎn)評：本題關(guān)鍵是明確汽車的運(yùn)動規(guī)律，即先勻速后勻減速直線運(yùn)動，然后根據(jù)運(yùn)動學(xué)規(guī)律列式求解．