Question

6．科普閱讀
汽車(chē)剎車(chē)之后
現(xiàn)代社會(huì)汽車(chē)大量增加，發(fā)生交通事故的一個(gè)重要原因是遇到意外情況時(shí)車(chē)不能立即停止．司機(jī)從看到情況到肌肉動(dòng)作操縱制動(dòng)器來(lái)剎車(chē)需要一段時(shí)間，這段時(shí)間叫反應(yīng)時(shí)間；在這段時(shí)間內(nèi)汽車(chē)要保持原速前進(jìn)一段距離，叫反應(yīng)距離．從操縱制動(dòng)器剎車(chē)，到車(chē)停下來(lái)，汽車(chē)又要前進(jìn)一段距離，這叫制動(dòng)距離．（如圖所示）
下面是一個(gè)機(jī)警的司機(jī)駕駛一輛保養(yǎng)很好的汽車(chē)在干燥的水平公路上以不同的速度行駛時(shí)，測(cè)得的反應(yīng)距離和制動(dòng)距離．

速度（km/h）	反應(yīng)距離（m）	制動(dòng)距離（m）
40	7	8
50	9	13
60	11	20
80	15	34
100	19	54

（1）汽車(chē)在正常行駛時(shí)，車(chē)輪與地面間的摩擦是滾動(dòng)摩擦．剎車(chē)后，由于慣性，汽車(chē)還會(huì)繼續(xù)向前滑行一段距離；在此過(guò)程中車(chē)輪會(huì)發(fā)熱，這是用做功的方法來(lái)增加車(chē)輪的內(nèi)能．
（2）利用上表數(shù)據(jù)，算出司機(jī)的反應(yīng)時(shí)間大約是0.7s．（保留一位小數(shù)）
（3）分析上表數(shù)據(jù)，可知影響汽車(chē)制動(dòng)距離的主要因素是速度．
（4）為了提醒司機(jī)朋友在雨雪天氣里注意行車(chē)安全，在高速公路旁設(shè)置了“雨雪路滑，減速慢行”的警示牌，說(shuō)明在路面越光滑，汽車(chē)的速度減小得越慢（選填“快”或“慢”），滑行距離越遠(yuǎn)（選填“近”或“遠(yuǎn)”）．

Answer 1

分析 （1）車(chē)輪由于滾動(dòng)，與地面之間產(chǎn)生滾動(dòng)摩擦；
物體具有保持原來(lái)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的性質(zhì)叫做慣性，慣性是物體本身的一種性質(zhì)，任何物體都具有慣性；
改變物體內(nèi)能的方式：做功和熱傳遞，做功發(fā)生了能量的轉(zhuǎn)化，熱傳遞發(fā)生了能量的轉(zhuǎn)移．
（2）司機(jī)的反應(yīng)時(shí)間等于反應(yīng)距離s與汽車(chē)行駛速度v的比值，即t=$\frac{s}{v}$；然后計(jì)算五種情況下反應(yīng)時(shí)間t，再取平均值．
（3）分析題中所給數(shù)據(jù)表可知，汽車(chē)的行駛速度越大制動(dòng)距離越大．
（4）雨雪天，道路較滑，汽車(chē)所受的剎車(chē)阻力較��；在相同車(chē)速的情況下，汽車(chē)所受的剎車(chē)阻力越小，汽車(chē)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)越不易改變，汽車(chē)剎車(chē)后滑行的距離就越長(zhǎng)，因此汽車(chē)就越難停下來(lái)，所以為安全起見(jiàn)要減速慢行．

解答 解：（1）汽車(chē)在正常行駛時(shí)，車(chē)輪與地面間的摩擦是滾動(dòng)摩擦；
汽車(chē)原來(lái)是運(yùn)動(dòng)的，剎車(chē)后，由于慣性，還要保持原來(lái)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，所以會(huì)繼續(xù)向前滑行一段距離；
汽車(chē)剎車(chē)后，要克服與地面之間的摩擦做功，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以車(chē)輪發(fā)熱是用做功的方法改變物體的內(nèi)能．
（2）反應(yīng)時(shí)間：
t₁=$\frac{{s}_{1}}{{v}_{1}}$=$\frac{7×1{0}^{-3}km}{40km/h}$=0.175×10^-3×3600s=0.63s
t₂=$\frac{{s}_{2}}{{v}_{2}}$=$\frac{9×1{0}^{-3}km}{50km/h}$=0.18×10^-3×3600s≈0.65s
t₃=$\frac{{s}_{3}}{{v}_{3}}$=$\frac{11×1{0}^{-3}km}{60km/h}$≈0.183×10^-3×3600s≈0.66s
t₄=$\frac{{s}_{4}}{{v}_{4}}$=$\frac{15×1{0}^{-3}km}{80km/h}$=0.1875×10^-3×3600s≈0.68s
t₅=$\frac{{s}_{5}}{{v}_{5}}$=$\frac{19×1{0}^{-3}km}{100km/h}$=0.19×10^-3×3600s≈0.68s
該司機(jī)反應(yīng)時(shí)間大約是：t=$\frac{0.63s+0.65s+0.66s+0.68s+0.68s}{5}$≈0.7s
（3）由表中數(shù)據(jù)可知：速度由40km/h到100km/h，對(duì)應(yīng)的制動(dòng)距離由8m到54m，故知：行駛速度越大制動(dòng)距離越長(zhǎng)，因此影響汽車(chē)制動(dòng)距離的主要因素是汽車(chē)的速度．
（4）雨雪路滑，接觸面的粗糙程度減小，摩擦力減�。�汽車(chē)制動(dòng)后，由于慣性仍向前運(yùn)動(dòng)，摩擦力越小越不易停下來(lái)，所以要減速慢行．
故答案為：（1）滾動(dòng)；慣性；做功；（2）0.7；（3）速度；（4）慢；遠(yuǎn)．

點(diǎn)評(píng) 本題通過(guò)探究反應(yīng)距離和汽車(chē)速度的關(guān)系，提出安全駕駛機(jī)動(dòng)車(chē)輛的問(wèn)題，注重了物理和生活的聯(lián)系，實(shí)驗(yàn)中運(yùn)用了控制變量的研究方法，是一道具有實(shí)際意義的好題．