(14分)某些城市交通部门规定汽车在市区某些街道行驶速度不得超过v0=30km/h.一辆汽车在该水平路段紧急刹车时车轮抱死,沿直线滑动一段距离后停止.交警测得车轮在地面上滑行的轨迹长为s0=10m.从手册中查出该车轮胎与地面间的动摩擦因数为μ=0.75,取重力加速度g=10m/s2.
(1)假如你是交警,请你判断汽车是否违反规定,超速行驶(在下面写出判断过程)
(2)目前,有一种先进的汽车制动装置,可保证车轮在制动时不被抱死,使车轮仍有一定的滚动,安装了这种防抱死装置的汽车,在紧急刹车时可获得比车轮抱死更大的制动力,从而使刹车距离大大减小.假设汽车安装防抱死装置后刹车制动力恒为f,驾驶员的反应时间为t,汽车的质量为m,汽车行驶的速度为v,试推出刹车距离s(反应距离与制动距离之和)的表达式.
(3)根据刹车距离s的表达式,试分析引发交通事故的原因的哪些
汽车在平直的公路上以30m/s的速度匀速行驶。开始刹车后,汽车以大小为
5 m/s2的加速度做匀减速直线运动,求:
(1)从开始刹车计时,汽车在第4s末的速度是多大?
(2)从开始刹车计时,汽车在8s内的位移多大?
如图,质量m=2 kg的物体静止于水平地面的A处.A、B间距L=20 m.用大小为30 N,沿水平方向的外力拉此物体,经t0=2 s拉至B处.(已知cos37°=0.8,sin37°=0.6,取g=10 m/s2)
(1)求物体与地面间的动摩擦因数μ;
(2)用大小为20 N,与水平方向成53°的力斜向上拉此物体,使物体从A处由静止开始运动并能到达B处,求该力作用的最短时间t.
如图甲所示为学校操场上一质量不计的竖直滑竿,滑竿上端固定,下端悬空.为了研究学生沿竿的下滑情况,在竿顶部装有一拉力传感器,可显示竿顶端所受拉力的大小.现有一质量为50kg的学生(可视为质点)从上端由静止开始滑下,5s末滑到竿底时速度恰好为零.以学生开始下滑时刻为计时起点,传感器显示的拉力随时间变化情况如图乙所示,g取10m/s2.求:
(1)该学生下滑过程中的最大速度;
(2)滑竿的长度.
(如图所示,在水平地面上有一向右匀速行驶的车,车内用绳AB与绳BC拴住一个小球,BC绳水平,AB绳与竖直方向夹角θ为
,小球质量为0.8kg。车突然刹车,在3.0s内速度由6m/s变为零,设此过程中,小球在车中位置始终未变,求匀速行驶及刹车时绳AB与BC的拉力大小。(g = 10m/s2)
研究表明,一般人的刹车反应时间(即图甲中“反应过程”所用时间)
,但饮酒会导致反应时间延长。在某次试验中,志愿者少量饮酒后驾车以
的速度在试验场的水平路面上匀速行驶,从发现情况到汽车停止,行驶距离
。减速过程中汽车位移
与速度
的关系曲线如图乙所示,此过程可视为匀变速直线运动。取重力加速度的大小
。求:
(1)减速过程汽车加速度的大小及所用时间;
(2)饮酒使志愿者的反应时间比一般人增加了多少;