Question

14．小明乘车时发现某段道路的限速标志牌（如图1所示）．他提出了问题：汽车为什么要限速呢？他搜集的资料如下：
汽车遇到意外情况时，司机从看到情况到反应刹车需要的时间叫反应时间，在反应时间内汽车原速前进的距离，叫反应距离．从刹车到车停下来，汽车前进的距离叫制动距离．实验数据如表：

次数	速度km/h	反应距离m	制动距离m
1	60	11	20
2	80	15	34
3	100	19	54

（1）利用表中第一组数据，计算出该司机的反应时间是0.66s．
（2）分析表中数据可知，影响汽车制动距离的主要因素是汽车速度的大小；
（3）为什么同样道路上，对不同车型设定不一样的最高行驶速度？小明做了如下实验：在斜面底端放置了一个纸盒，然后分别让两个体积相同的实心铁球和铝球从斜面顶端自由滚下（如图2所示）．由实验可知：
相同速度的物体，质量越大，其动能越大．由于大型汽车高速行驶时的动能较大，它的危险性就大．所以对不同车型要设定不一样的最高行驶速度．
（4）本实验采用的实验方法是控制变量法，你学过的探究电流与电压的关系实验也用到这种方法．

Answer 1

分析 （1）利用上表中第一组反应距离和速度，利用公式t=$\frac{s}{v}$可求反应时间．
（2）根据表格中数据分析制动距离的主要影响因素；
（3）物体动能的多少，可由它对外做功的多少来确定，而做功的多少，图2实验是通过纸盒运动距离的长短来反映的；根据图2纸盒被推动的距离，可知铁球的动能与铝球动能的大小关系；两球的质量不同，速度不同，动能也不同，由此可以看出速度影响动能比较大．
（4）用控制变量法研究动能的影响因素．

解答 解：（1）由v=$\frac{s}{t}$得：
t=$\frac{s}{v}$=$\frac{11×{10}^{-3}km}{60km/h}$=1.9×10^-4h≈0.66s；
（2）由表格中数据可知，影响汽车制动距离的主要因素是汽车速度的大小；
（3）在斜面底端放置了一个纸盒，然后分别让两个体积相同的实心铁球和铝球从斜面顶端自由滚下，由图中纸盒被推动的距离可以说明，在相同速度时，物体质量越大，其动能越大；因此在同样的路段上，对不同车型限制不同的车速；
（4）一个物理量受多个因素影响时，研究物理量和其中一个因素的关系时，保持其他的物理量不变，改变该因素，观察物理量和该因素的关系，这种方法是控制变量法．在已学过的物理中还有很多实验也用到这种方法，如电流与电压的关系、探究液体压强特点、浮力大小实验等．
故答案为：（1）0.66；（2）汽车速度的大小；相同速度的物体，质量越大，其动能越大；动能；（4）控制变量；探究电流与电压的关系．

点评 本题主要考查学生对于汽车限速问题的理解和掌握，理解与反应时间是和反应距离和车速的对应的是此题的难点．掌握用控制变量法研究摩擦力大小的影响因素、动能大小的影响因素、电磁铁磁性强弱的影响因素、欧姆定律、电阻、蒸发快慢的影响因素等等．