Question

一汽车行驶时遇到紧急情况，驾驶员迅速正确地使用制动器在最短距离内将车停住，称为紧急制动．设此过程中使汽车减速的阻力与汽车对地面的压力成正比，其比例系数只与路面有关．已知该车以72km/h的速度在平直公路上行驶，紧急制动距离为25m；若在相同的路面上，该车以相同的速率在坡度（斜坡的竖直高度和水平距离之比称为坡度）为1：10的斜坡上向下运动，则紧急制动距离将变为多少？（g=10m/s²，结果保留两位有效数字）

Answer

根据牛顿第二定律求出汽车在水平路面上刹车的加速度，从而得出动摩擦因数，即比例系数．再对斜坡上刹车的汽车受力分析，求出加速度，根据运动学公式求出紧急制动的距离．
【解析】
以汽车初速度方向为正方向，设质量为m的汽车受到的阻力与其对路面压力之间的比例系数为μ，在平直公路上紧急制动的加速度为a1．
根据牛顿第二定律-μmg=ma1  ①
根据匀减变速直线运动规律  a1=μg②

联立解得  μ═0.8
设汽车沿坡角为θ的斜坡向下运动时，紧急制动的加速度为a2，制动距离为S2．
根据牛顿第二定律  mgsinθ-μmgcosθ=ma2 ③
根据匀变速直线运动规律  S2=   ④
由题意知tanθ=0.1，则  sinθ≈0.1
cosθ≈1
联立解得  S2=29m ⑤
答：紧急制动距离将变为29m．