Question

一道高一物理题，过程和答案

为了安全，在公路上行驶的汽车之间应保持必要的距离.已知某高速公路的最高限速v=120km/h.假设前方车辆突然停止，后车司机从发现这一情况，经操纵刹车，到汽车开始减速所经历的时间（即反应时间）t=0.50s，刹车时汽车受到阻力的大小f为汽车重的0.40倍，该高速公路上汽车间的距离s至少应为多少？（取重力加速度g=10m/s2）

Answer 1

f=0.40mg=ma
a=4m/s
s1=vt=(50/3)m
v^2=2as2
s2=(1250/9)m
s1+s2=(1400/9)m=155.6m

Answer 2

设产生阻力到停止的位移是a
v=120km/h化成v=33.33m/s^×
从产生阻力到停车过程 动能定理 0-1/2mv^2=-f×a ， f=0.4mg ， 所以 a=138.89m
产生阻力前的位移为b
b=v×t=16.665m
S=a+b=138.89+16.665=155.555m

Answer 3

因为 f=μmg=ma,所以 a=μg=0.3*10=3m/s^2
由 v^2=2as1,得刹车动作完成后车行驶的距离(即制动距离)为
s1=v^2/(2a)=30^2/(2*3)=150m
而反应距离s2=vt=30*0.4=12m
所以，高速公路上汽车间的距离至少为s=S1+S2=150+12=162m

Answer 4

f=-0.4mg
a=f/m=-0.4mg/m=-0.4g
x=(v^2-v0^2)/2a
x'=0.5*(120/3.6)
x+x'=155.5555555555555555555555555555555555556