Question

如圖所示為汽車剎車痕跡長度x（即剎車距離）與剎車前車速v（汽車剎車前勻速行駛）的關(guān)系圖象。例如，當(dāng)剎車痕跡長度為40m時，剎車前車速為80km/h
   （1）假設(shè)剎車時，車輪立即停止轉(zhuǎn)動，嘗試用你學(xué)過的知識定量推導(dǎo)并說明剎車痕跡與剎車前車速的關(guān)系。
   （2）在處理一次交通事故時，交警根據(jù)汽車損壞程度估計出碰撞時的車速為40km/h，并且已測出剎車痕跡長度為20m，請你根據(jù)圖象幫助交警確定出該汽車剎車前的車速，并在圖象中的縱軸上用字母A標(biāo)出這一速度，由圖象知，汽車剎車前的速度為多少？

 

Answer 1

【試題解析】（1）設(shè)汽車的質(zhì)量為m，輪胎與路面間的動摩擦因數(shù)為μ， 由牛頓第二定律得， ① 由運(yùn)動學(xué)公式得， ②故 ③即剎車痕跡與剎車前車速的平方成正比。（2）汽車相撞時的速度為40km/h，從這個速度減到零，汽車還要向前滑行10m，撞前汽車已經(jīng)滑行20m，所以，如果汽車不相撞，滑行30m停下�；�行30m對應(yīng)的初速度如圖中的A點(diǎn)對應(yīng)速度。（6分，其中簡要說明得3分，標(biāo)明A點(diǎn)得3分。）汽車剎車前的速度為68km/h（66 km/h～70 km/h均可）【試題評析】本題是一道與交通有關(guān)的力學(xué)綜合試題，考查學(xué)生創(chuàng)新應(yīng)用能力。近年來，此類以實(shí)際問題為背景的試題出現(xiàn)的較為頻繁。此類試題考查學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識分析解決物理問題的能力，體現(xiàn)了以能力立意的高考命題指導(dǎo)思想。本題的情景是學(xué)生比較熟悉的，涉及到力和運(yùn)動的關(guān)系、運(yùn)動學(xué)、牛頓定律、物理圖象等知識點(diǎn)，雖然綜合了較多知識點(diǎn)，但難度不大，更加突出“雙基”和“主干”，符合近年來高考命題的趨勢和要求。