我国高速公路网发展迅速,为了确保安全,高速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,后面司机从发现这一情况,便操作刹车,到汽车开始减速所经历的时间(即反应时间)t=0.50s,刹车时汽车的加速度大小为4m/s2,试计算该高速公路上汽车间的距离x至少应为多少?

问题描述:

我国高速公路网发展迅速,为了确保安全,高速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,后面司机从发现这一情况,便操作刹车,到汽车开始减速所经历的时间(即反应时间)t=0.50s,刹车时汽车的加速度大小为4m/s2,试计算该高速公路上汽车间的距离x至少应为多少?

在“反应时间”里汽车做匀速运动的距离x1=v0t=

120
3.6
×0.5 m=16.67 m.
汽车刹车时的加速度a=-4 m/s2,汽车停止时v=0,由
v
2
t
−v
2
0
=2as得:
x2
0−v02
2a
−(
120
3.6
)
2
−2×4
m=138.89m

所以总位移为:x=x1+x2=155.57 m.
答:该高速公路上汽车间的距离x至少应为155.57 m
答案解析:在反应时间内汽车做匀速直线运动,所以汽车间的安全距离等于匀速运动的位移和匀减速直线运动的位移之和.
考试点:匀变速直线运动的速度与位移的关系.

知识点:解决本题的关键知道安全距离是反应时间内匀速运动的位移和匀减速运动的位移之和.匀减速运动的位移可以通过速度位移公式求解.