14. 阅读短文,回答问题。
汽车遇到意外情况时紧急停车要经历反应和制动两个过程,汽车在反应过程做匀速直线运动,在制动过程做变速直线运动。如图所示,汽车从发现情况到停止的距离叫做停车距离,停车距离等于反应距离加上制动距离(注:反应距离是指驾驶员发现情况到踩下刹车这段时间内汽车行驶的距离;制动距离是指驾驶员踩下刹车后汽车在路面上行驶的距离)。表格内是某驾驶员驾驶小汽车在水平、干燥的沥青路面上以不同速度行驶时的统计数据。

(第14题图)


(1)请利用表中数据,在下面的坐标系中用平滑曲线绘出制动距离随速度变化的曲线。
(2)在一起限速50 km/h路段发生的交通事故中,交警测得肇事车辆留下的刹车痕迹(制动距离)长为25 m。根据上面的图像可判断驾驶员
(3)若某汽车以20 m/s的速度在某平直的公路上行驶,紧急停车时,在反应过程中,汽车行驶了14 m,则反应过程的时间是
汽车遇到意外情况时紧急停车要经历反应和制动两个过程,汽车在反应过程做匀速直线运动,在制动过程做变速直线运动。如图所示,汽车从发现情况到停止的距离叫做停车距离,停车距离等于反应距离加上制动距离(注:反应距离是指驾驶员发现情况到踩下刹车这段时间内汽车行驶的距离;制动距离是指驾驶员踩下刹车后汽车在路面上行驶的距离)。表格内是某驾驶员驾驶小汽车在水平、干燥的沥青路面上以不同速度行驶时的统计数据。
(第14题图)
(1)请利用表中数据,在下面的坐标系中用平滑曲线绘出制动距离随速度变化的曲线。
(2)在一起限速50 km/h路段发生的交通事故中,交警测得肇事车辆留下的刹车痕迹(制动距离)长为25 m。根据上面的图像可判断驾驶员
超速
(填“超速”或“未超速”)。(注:该车的制动性能与表中数据一致)(3)若某汽车以20 m/s的速度在某平直的公路上行驶,紧急停车时,在反应过程中,汽车行驶了14 m,则反应过程的时间是
0.7
s;若制动过程所用的时间为3.3 s,汽车在这两个过程中通过的总距离为60 m,则紧急停车全程的平均速度是15
m/s。答案
(1)见解析图
(2)超速
(3)0.7 15
【解析】(1)根据表格中的数据描点、连线,如图所示:
(2)过横轴50的位置作垂线,与图像的交点所对应的纵轴的数值即为制动的最大距离,如图所示:
由题可知,在限速50 km/h路段的交通事故中,交警测得肇事车辆留下的刹车痕迹(制动距离)长为25 m,根据上面的图像可判断司机超速。
(3)反应过程的时间$t=\frac{s}{v}=\frac{14\ \mathrm{m}}{20\ \mathrm{m/s}}=0.7\ \mathrm{s}$,紧急停车全程的平均速度$v'=\frac{s'}{t'}=\frac{60\ \mathrm{m}}{0.7\ \mathrm{s}+3.3\ \mathrm{s}}=15\ \mathrm{m/s}$。
解析
【分析】
首先明确停车距离=反应距离+制动距离,制动距离=停车距离-反应距离。解题思路:(1)先计算不同速度对应的制动距离,再在坐标系中描点连线绘制曲线;(2)找到限速50km/h对应的制动距离,与肇事车辆制动距离比较判断是否超速;(3)利用匀速运动的速度公式求反应时间,再用总距离除以总时间得全程平均速度。
【解析】
(1) 根据制动距离=停车距离-反应距离,先算出各速度对应的制动距离,再在坐标系中描点,用平滑曲线连接各点,即可得到制动距离随速度变化的曲线(如图所示)。
(2) 过横轴50km/h的位置作垂线,与制动距离随速度变化的曲线相交,可知50km/h对应的制动距离大于25m,而肇事车辆制动距离为25m,说明其实际速度超过限速,故驾驶员超速。
(3) 反应过程为匀速直线运动,由速度公式$v=\frac{s}{t}$得,反应时间$t_1=\frac{s_{反应}}{v}=\frac{14\ \mathrm{m}}{20\ \mathrm{m/s}}=0.7\ \mathrm{s}$;紧急停车全程总时间$t_{总}=t_1+t_{制动}=0.7\ \mathrm{s}+3.3\ \mathrm{s}=4\ \mathrm{s}$,总距离$s_{总}=60\ \mathrm{m}$,全程平均速度$v_{平均}=\frac{s_{总}}{t_{总}}=\frac{60\ \mathrm{m}}{4\ \mathrm{s}}=15\ \mathrm{m/s}$。
【答案】
(1)见解析图
(2)超速
(3)0.7;15
【知识点】
速度公式应用,平均速度计算,运动过程分析
【点评】
本题结合实际交通场景,将物理知识应用于生活问题,考查学生对停车距离相关概念的理解及公式运用,体现物理与生活的联系,难度适中。
【难度系数】
0.6
首先明确停车距离=反应距离+制动距离,制动距离=停车距离-反应距离。解题思路:(1)先计算不同速度对应的制动距离,再在坐标系中描点连线绘制曲线;(2)找到限速50km/h对应的制动距离,与肇事车辆制动距离比较判断是否超速;(3)利用匀速运动的速度公式求反应时间,再用总距离除以总时间得全程平均速度。
【解析】
(1) 根据制动距离=停车距离-反应距离,先算出各速度对应的制动距离,再在坐标系中描点,用平滑曲线连接各点,即可得到制动距离随速度变化的曲线(如图所示)。
(2) 过横轴50km/h的位置作垂线,与制动距离随速度变化的曲线相交,可知50km/h对应的制动距离大于25m,而肇事车辆制动距离为25m,说明其实际速度超过限速,故驾驶员超速。
(3) 反应过程为匀速直线运动,由速度公式$v=\frac{s}{t}$得,反应时间$t_1=\frac{s_{反应}}{v}=\frac{14\ \mathrm{m}}{20\ \mathrm{m/s}}=0.7\ \mathrm{s}$;紧急停车全程总时间$t_{总}=t_1+t_{制动}=0.7\ \mathrm{s}+3.3\ \mathrm{s}=4\ \mathrm{s}$,总距离$s_{总}=60\ \mathrm{m}$,全程平均速度$v_{平均}=\frac{s_{总}}{t_{总}}=\frac{60\ \mathrm{m}}{4\ \mathrm{s}}=15\ \mathrm{m/s}$。
【答案】
(1)见解析图
(2)超速
(3)0.7;15
【知识点】
速度公式应用,平均速度计算,运动过程分析
【点评】
本题结合实际交通场景,将物理知识应用于生活问题,考查学生对停车距离相关概念的理解及公式运用,体现物理与生活的联系,难度适中。
【难度系数】
0.6
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