Question

【题目】在车辆碰撞实验中，质量为4m的大车与质量为m的小车沿同一直线相向而行，在碰前瞬间大车和小车的速度大小分别为v和2v，碰撞后小车沿反方向运动，大车运动的方向不变，并且大车经过时间t停止运动。已知碰撞过程的时间很短，碰撞后两车都处于制动状态，两车与地面之间的动摩擦因数均为，重力加速度大小为g。求：

(1)碰撞后瞬间大车的速度大小和碰撞后大车滑行的最大距离。

(2)碰撞过程中小车受到的冲量大小。

Answer 1

【答案】(1)，；(2)

【解析】

(1)设碰撞后瞬间大车的速度大小为v1，对于大车，根据动量定理有

解得

设碰撞后大车滑行的最大距离为s，根据动能定理有

解得

(2)设碰撞后瞬间小车的速度大小为v2，取大车碰撞前的运动方向为正方向，根据动量守恒定律有

设碰撞过程中大车对小车的冲量大小为I，根据动量定理有

解得