Question

【题目】如图，总质量为M的车沿水平路面以速度匀速前进，中途质量为m的挂车脱节，机车发动机的牵引力为F且始终保持不变，机车和挂车所受地面的摩擦力都与重力成正比，机车和挂车都视为顶点，重力加速度取g。

(1)挂车脱节后，机车发动机输出功率怎样变化？

(2)在挂车停止的瞬间，机车的速度等于多少？

(3)在挂车停止运动前，系统的动能怎样变化？

Answer 1

【答案】(1)增大；(2)；(3)系统的动能增加。

【解析】

(1)挂车脱节后，机车所受的牵引力大于地面对它的摩擦力，机车开始做匀加速直线运动：因为牵引力不变，速度不断增大，故发动机输出功率不断增大；

(2)由于挂车脱节到挂车停止的过程中，机车和挂车所构成的系统所受的外力：牵引力与两车的摩擦力的合力等于零，符合动量守恒定律的条件，选取方向为正：

解得：

；

(3)当挂车停止时，系统的动能为：

因为，故在挂车停止运动前，系统的动能增加。