Question

现代社会汽车大量增加，发生交通事故的一个重要原因是遇到意外情况时车不能立即停止．司机从看到情况到肌肉动作操纵制动器来刹车需要一段时间，这段时间叫反应时间；在这段时间内汽车要保持原速前进一段距离，这段距离叫反应距离．从操纵制动器刹车，到车停下来，汽车又要前进一段距离，这段距离叫制动距离．下面是一个机警的司机驾驶一辆保养得很好的汽车在干燥的 水平公路上以不同的速度行驶时，测得的反应距离和制动距离．

请回答：（ 1）刹车过程中轮胎会发热，这是什么原因？是什么能转化为什么能的过程？
（2）利用上表数据，通过计算求出该司机的反应时间大约是多少秒？
（3）分析上表数据可知，汽车制动距离与行驶速度有什么关系？
（4）为了提醒司机朋友在雨雪天气里注意行车安全，在高速公路旁边设置了“雨雪路滑，减速慢行”的警示牌，请简要说明这句话的物理道理．

Answer 1

分析：（1）刹车过程中轮胎发热是由于摩擦引起的，这个过程中机械能转化为内能；
（2）司机的反应时间得于反应距离s与汽车行驶速度v的比值，即t=

s

v

；
需要注意式中物理量都必须用国际单位，因此，需要把第一行中的速度单位转化为m/s；
然后计算五种情况下反应时间t，再取平均值可计算结果都在0.6s～0.7s之间；
（3）分析题中所给数据表可知，汽车的行驶速度越大制动距离越大；
具体计算可知，当速度增加为原来的2倍时，制动距离约增加为原来的4倍；
（4）雨雪天，道路较滑，汽车所受的刹车阻力较小；
在相同车速的情况下，汽车所受的刹车阻力越小，汽车的运动状态越不易改变，汽车刹车后滑行的距离就越长，因此汽车就越难停下来，所以为安全起见要减速慢行．

解答：解：（1）刹车过程中轮胎发热是由于摩擦引起的，这个过程中机械能转化为内能；
（2）以第一组数据为例40km/h≈11m/s；
t=

s

v

=

7m

11m/s

=0.64s，依次计算不同速度下司机的反应时间，可得出其大至的范围为0.62s-0.68s；
（3）由表中数据可知：速度由40km/h到100km/h，对应的制动距离由8m到54m，故知：行驶速度越大制动距离越长．
（4）雨雪路滑，接触面的粗糙程度减小，摩擦力减小．汽车制动后，由于惯性仍向前运动，摩擦力越小越不易停下来，所以要减速慢行．

点评：本题考查速度公式的应用和能量转化的有关问题，关键是理解反应时间和反应距离是与车速对应的，也是此题的难点．