(2005•北京)下雪天,卡车在笔直的高速公路上匀速行驶.司机突然发现前方停着一辆故障车,他将刹车踩到底,车轮被抱死,但

(2005•北京)下雪天,卡车在笔直的高速公路上匀速行驶.司机突然发现前方停着一辆故障车,他将刹车踩到底,车轮被抱死,但卡车仍向前滑行,并撞上故障车,且推着它共同滑行了一段距离l后停下.事故发生后,经测量,卡车刹车时与故障车距离为L,撞车后共同滑行的距离l=
8
25
L
.假定两车轮胎与雪地之间的动摩擦因数相同.已知卡车质量M为故障车质量m的4倍.
(1)设卡车与故障车相撞前的速度为v1,两车相撞后的速度变为v2,求
v1
v2

(2)卡车司机至少在距故障车多远处采取同样的紧急刹车措施,事故就能免于发生.
h10678 1年前 已收到1个回答 举报

清秋诗社 幼苗

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解题思路:根据动量守恒定律求出两车相撞后的速度.
清楚碰撞前后运动过程分析,运用动能定理研究相撞前卡车和碰撞后两车得出关系式.

(1)由碰撞过程动量守恒Mv1=(M十m)v2

v1
v2=
5
4
2)设卡车刹车前速度为v0,轮胎与雪地之间的动摩擦因数为μ,根据动能定理得:
两车相撞前卡车动能变化[1/2]Mv02-[1/2]Mv12=μMgL ②
碰撞后两车共同向前滑动,动能变化 [1/2](m+M)v22-0=μ(m+M)gl ③
由②式v02-v12=2μgL
由③式v22=2μgl
又因l=[8/25]L,得v02=3μgl
如果卡车滑到故障车前便停止,由 [1/2]Mv02=μMgL′④
解得:L′=[3/2]L
这意味着卡车在距故障前至少[3/2]L处便紧急刹车,才能免于事故.
答:(1)设卡车与故障车相撞前的速度为v1,两车相撞后的速度变为v2
v1
v2=
5
4,
(2)卡车在距故障前至少[3/2]L处便紧急刹车,才能免于事故.

点评:
本题考点: 动能定理的应用;匀变速直线运动的速度与位移的关系;牛顿第二定律;动量守恒定律.

考点点评: 碰撞的瞬间我们可以运用动量守恒定律研究问题.
该题可以运用动能定理也可以运用运动学公式解决问题.

1年前

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