题目内容
如图所示,一辆汽车A拉着装有集装箱的拖车B,以速度进入向下倾斜的直车道。车道每100m下降2m。为使汽车速度在s=200m的距离内减到,驾驶员必须刹车。假定刹车时地面的摩擦阻力是恒力,且该力的70%作用于拖车B,30%作用于汽车A。已知A的质量,B的质量。求汽车与拖车的连接处沿运动方向的相互作用力。取重力加速度g=10m/s2。
解析:
汽车沿倾角斜车作匀减速运动,用a表示加速度的大小,有
①
用F表示刹车时的阻力,根据牛顿第二定律有
②
式中
③
设刹车过程中地面作用于汽车的阻力为f,根据题意
④
方向与汽车前进方向相反;用fN表示拖车作用于汽车的力,设其方向与汽车前进方向相同。以汽车为研究对象,由牛顿第二定律有
⑤
由②④⑤式得
⑥
由①③⑥式,代入数据得
⑦
评分参考:①式2分,②式3分,③式1分,⑤式 3分,⑥式1分,⑦式1分
牛顿第二定律观点是高中物理问题的一个非常重要的观点,它研究的过程中必须具有相同的加速度,物体受力恒定
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