题目内容

【题目】汽车A在水平冰雪路面上行驶,驾驶员发现其正前方停有汽车B,立即采取制动措施,但仍然撞上了汽车B。两车碰撞时和两车都完全停止后的位置如图所示,碰撞后B车向前滑动了4.5 m,A车向前滑动了2.0 m,已知A和B的质量分别为kg和kg,两车与该冰雪路面间的动摩擦因数均为0.10,两车碰撞时间极短,在碰撞后车轮均没有滚动,重力加速度大小.求

(1)碰撞后的瞬间B车速度的大小;

(2)碰撞前的瞬间A车速度的大小。

【答案】(1) (2)

【解析】试题分析:两车碰撞过程动量守恒,碰后两车在摩擦力的作用下做匀减速运动,利用运动学公式可以求得碰后的速度,然后在计算碰前A车的速度。

(1)设B车质量为mB,碰后加速度大小为aB,根据牛顿第二定律有

①

式中μ是汽车与路面间的动摩擦因数。

设碰撞后瞬间B车速度的大小为,碰撞后滑行的距离为。由运动学公式有

②

联立①②式并利用题给数据得

③

(2)设A车的质量为mA,碰后加速度大小为aA。根据牛顿第二定律有

④

设碰撞后瞬间A车速度的大小为,碰撞后滑行的距离为。由运动学公式有

⑤

设碰撞后瞬间A车速度的大小为,两车在碰撞过程中动量守恒,有

⑥

联立③④⑤⑥式并利用题给数据得

故本题答案是: (1) (2)

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