解题思路: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.
汽车初速度为:v0=108km/h=30m/s,
在反应时间内,汽车做匀速运动,运动的距离:s1=v0t=30×1m=30m,
汽车在减速阶段的位移:s2=s0-s1=120-30=90m,
设干燥路面的摩擦因数是μ0,汽车从刹车到停下,汽车运动的距离为s2:
a1=
μ0mg
m=μ0g,
得:2μ0gs2=
v20,
μ0=
v20
2gs2=
302
2×10×90=0.5,
下雨时路面的摩擦因数:μ=
2
5μ0=0.2,
在反应时间内,汽车做匀速运动,运动的距离:s3=vt,
汽车从刹车到停下,汽车运动的距离为s4:
a2=
μmg
m=μg=0.2×10=2m/s2,
2a2s4=v2,
又:s3+s4=120m,
代入数据解得:v=20m/s.
答:汽车在雨天安全行驶的最大速度是20m/s.
点评:
本题考点: 牛顿运动定律的综合应用;匀变速直线运动的位移与时间的关系.
考点点评: 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.