Question

如题24图，质量为的卡车载着质量为的重物在平直的公路上以速度匀速行驶。卡车紧急制动后做匀变速直线运动，重物与车厢底板的动摩擦因数为，车轮与地面间的动摩擦因数为.若卡车刚停下时货物就撞击到挡板，撞击后两者以共同速度运动.重力加速度为g.不计空气阻力。求：
（1）卡车从制动到碰撞前瞬间运动的时间；
（2）货物撞击卡车挡板前瞬间的速度大小；
（3）货物撞击卡车挡板后瞬间它们的共同速度大小.

Answer 1

（1）（2）（3）

（1）设卡车运动方向为正，卡车与地面的摩擦力为，重物与车厢的摩擦力为，卡车受到的合外力为.在制动过程中，根据牛顿第二定律和匀变速运动规律，有
  （2分）
设卡车从制动到碰撞前瞬间运动的时间为，加速度为，有:
                               （1分）
                              （2分）
得                                   （2分）
（2）设卡车从制动到碰撞前瞬间，货物受到的合外力为，加速度为，货物撞击卡车前瞬间的速度为，有
             （1分）
                   （1分）
                 （2分）
得         （2分）
（3）重物撞击卡车后瞬间它们的共同速度为，根据动量守恒定律，有
      （3分）
         （2分）