Question

【題目】汽車A在水平冰雪路面上行駛，駕駛員發現其正前方停有汽車B，立即采取制動措施，但仍然撞上了汽車B，兩車碰撞時和兩車都完全停止后的位置如圖所示，碰撞后B車向前滑動了4.5m，已知B車的質量為1.5×103kg，兩車與該冰雪路面間的動摩擦因數均為0.1，在碰撞后車輪均沒有滾動，可近似認為做勻變速直線運動，重力加速度大小g=10m/s2，求：

(1)碰撞后B車運動過程中加速度的大小和方向；

(2)碰撞后的瞬間B車速度的大小；

(3)經查閱車輛的碰撞時間約為0.03s，請以此數據可求出碰撞過程中B車所受的平均作用力。

Answer 1

【答案】(1)1.0m/s2，向左；(2)3.0m/s；(3)F=1.5×105N

【解析】

(1)B車碰后水平方向只受滑動摩擦力，由牛頓第二定律得

解得加速度大小為

方向與運動方向相反，向左。

(2)由勻變速公式得

解得

(3)兩車碰撞過程以B車為研究對象，由于碰撞時間很短，A車對B車的作用力很大，即可忽略此過程中B車所受的滑動摩擦力，由動量定理得

解得