Question

【題目】隨著機動車數(shù)量的增加，交通安全問題日益凸顯，分析交通違法事例，將警示我們遵守交通法規(guī)，珍惜生命。一貨車嚴(yán)重超載后的總質(zhì)量為24 t，以12 m/s的速率勻速行駛，發(fā)現(xiàn)紅燈時司機剎車，貨車即做勻減速直線運動，加速度大小為2 m/s2（不超載時則為4 m/s2）。

（1）若前方無阻擋，問從剎車到停下來此貨車在超載及不超載時分別前進(jìn)多遠(yuǎn)？

（2）若超載貨車剎車時正前方20 m處停著總質(zhì)量為1 t的轎車，兩車將發(fā)生碰撞，設(shè)相互作用0.1 s后獲得相同的速度，問貨車對轎車的平均作用力多大？

Answer 1

【答案】(1)36m和18m；(2)7.68×104N.

【解析】

(1)貨車剎車時的初速是v0=12m/s，末速是0，加速度分別是-2m/s2和-4m/s2，根據(jù)位移推論式

得：x=

代入數(shù)據(jù)解得：超載時的位移為：x1=m=36m

不超載是的位移為：x2=m=18m

(2)根據(jù)位移推論式：

可求出貨車與轎車相撞時的速度為：v=8m/s，

相撞時兩車的內(nèi)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于外力，動量守恒，選取貨車運動的方向為正方向，根據(jù)動量守恒定律得：

Mv=(M+m)v共

代入數(shù)據(jù)得：v共=7.68m/s

以轎車為研究對象，根據(jù)動量定理有ft=mV共

解得：f=mv共/t=1×103×7.68/0.1N=7.68×104N。

答：(1)若前方無阻擋，從剎車到停下來此貨車在超載及不超載時分別前進(jìn)36m和18m

(2)貨車對轎車的平均沖力為7.68×104N.