题目内容
【题目】随着机动车数量的增加,交通安全问题日益凸显,分析交通违法事例,将警示我们遵守交通法规,珍惜生命。一货车严重超载后的总质量为24 t,以12 m/s的速率匀速行驶,发现红灯时司机刹车,货车即做匀减速直线运动,加速度大小为2 m/s2(不超载时则为4 m/s2)。
(1)若前方无阻挡,问从刹车到停下来此货车在超载及不超载时分别前进多远?
(2)若超载货车刹车时正前方20 m处停着总质量为1 t的轿车,两车将发生碰撞,设相互作用0.1 s后获得相同的速度,问货车对轿车的平均作用力多大?
【答案】(1)36m和18m;(2)7.68×104N.
【解析】
(1)货车刹车时的初速是v0=12m/s,末速是0,加速度分别是-2m/s2和-4m/s2,根据位移推论式![]()
得:x=![]()
代入数据解得:超载时的位移为:x1=
m=36m
不超载是的位移为:x2=
m=18m
(2)根据位移推论式:![]()
可求出货车与轿车相撞时的速度为:v=8m/s,
相撞时两车的内力远远大于外力,动量守恒,选取货车运动的方向为正方向,根据动量守恒定律得:
Mv=(M+m)v共
代入数据得:v共=7.68m/s
以轿车为研究对象,根据动量定理有ft=mV共
解得:f=mv共/t=1×103×7.68/0.1N=7.68×104N。
答:(1)若前方无阻挡,从刹车到停下来此货车在超载及不超载时分别前进36m和18m
(2)货车对轿车的平均冲力为7.68×104N.
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