内容正文:
九年级 数学
(上册)
第二十六章 二次函数
数学活动(四) 刹车距离与刹车时车速的关系
(福建福州期中)随着时代的进步,我国交通出行结构发生根本性变化,汽车出行成为交通常态.某数学兴趣小组观察校门口的汽车发现,很多车尾部都贴上了保持车距的贴纸.小组成员产生了一个困惑——“保持怎样的车距才能保障道路安全?”为解决这一困惑.小组成员分别开展行动:
题图
成员小金查阅某型号汽车官网数据得到汽车行驶速度x(m/s)与刹车距离y(m)的关系如表.(刹车距离:从发现前方道路有异常情况到车辆完全停止所行驶的距离.)
某型号汽车行驶速度x(m/s)与刹车距离y(m)的关系
行驶速度x/(m/s)
0
5
10
15
20
25
30
刹车距离y/m
0
3.25
9
17.25
28
41.25
57
任务1:小金认为该型号汽车的行驶速度x(m/s)与刹车距离y(m)之间存在函数关系,请你协助小金画出函数图象,并直接写出该函数解析式;
任务2:成员小芳发现小区门口路段限速60 km/h.请你帮小芳计算,如果该型号汽车以最高限速60 km/h行驶,至少保持多少车距才能保障道路安全?
实际驾驶过程中,驾驶员难以预估与前车的距离,且难以实时计算不同行驶速度对应的安全距离.是否存在简单、实用且能维持适当安全距离的方案?小组成员带着困惑与陈老师进行交流,陈老师分享了他保持车距常用的方案“2秒定律”——跟车行驶时设定一个参照物,前车超越参照物后,后车如果在两秒内到达该参照物,说明与前车的距离不足,反之距离充足(两车均匀速行驶).
任务3:你认为陈老师常用的“2秒定律”是否适用于该型号汽车的日常驾驶(日常行驶速度:30 km/h~120 km/h)?如果适用,说明理由;如果不适用,请求出“2秒定律”的适用范围.
解:任务1:画出函数图象如答图①,可得函数解析式为y= eq \f(1,20)x2+ eq \f(2,5)x.
答图①
任务2:60 km/h= eq \f(50,3) m/s.
∵y= eq \f(1,20)x2+ eq \f(2,5)x,∴当x= eq \f(50,3)时,y= eq \f(1,20)× eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(50,3)))
eq \s\up12(2)+ eq \f(2,5)× eq \f(50,3)= eq \f(185,9),
∴如果以最高限速60 km/h行驶,至少保持 eq \f(185,9)米车距才能保障道路安全.
任务3:不适用.理由如下:由题意,“2秒定律”的图象y=2x如答图②所示,
答图②
∴当y= eq \f(1,20)x2+ eq \f(2,5)x图象位于y=2x图象下方时,意味着与前车距离充足,即适用于“2秒定律”;
当y= eq \f(1,20)x2+ eq \f(2,5)x图象位于y=2x图象上方时,意味着与前车距离不足,即不适用“2秒定律”.
令 eq \f(1,20)x2+ eq \f(2,5)x=2x,解得x1=0,x2=32,
∴结合图象可得,当0<x<32时,y= eq \f(1,20)x2+ eq \f(2,5)x图象位于y=2x图象下方.
又∵32 m/s=115.2 km/h,
∴“2秒定律”的适用范围为0 km/h~115.2 km/h(或0 m/s~32 m/s).
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