如图所示,一辆汽车A拉着装有集装箱的拖车B,以速度v1=30m/s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v2=10m/s

发布时间:2020-08-05 01:46:16

如图所示,一辆汽车A拉着装有集装箱的拖车B,以速度v1=30m/s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v2=10m/s,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m1=2000kg,B的质量m2=6000kg.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.

网友回答

解:汽车沿斜面作匀减速运动,用a表示加速度的大小,有v22-v12=-2as①
用F表示刹车时的阻力,根据牛顿第二定律有F-(m1+m2)gsinα=(m1+m2)a②
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f-fN-mg1sinα=m1a⑤
由②④⑤式得⑥
由①③⑥式,代入数据得fN=880N
答:汽车与拖车的连接处沿运动方向的相互作用力为880N.

解析分析:先把AB看成一个整体进行受力分析,根据牛顿第二定律求出加速度a,再以汽车为研究对象进行受力分析,根据牛顿第二定律表示出汽车加速度,汽车加速度等于整体加速度,联立方程即可求解.

点评:该题是牛顿第二定律的直接运用,要求同学们能正确选取研究对象进行受力分析,根据牛顿第二定律列方程组求解,本题难度适中.
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