下雨天,一汽车在笔直的高速公路上匀速行驶.司机突然发现前方停有一辆小型故障车,于是他将刹车踩到底,车轮被抱死,但汽车仍向

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  • 解题思路:(1)根据动量守恒定律求出两车相撞前后的速度关系,然后结合运动学的公式与牛顿第二定律即可求解.

    (2)清楚碰撞前后运动过程分析,运用动能定理研究相撞前卡车和碰撞后两车得出关系式.

    (1)设刹车前汽车运动的方向为正方向,汽车的初速为v0,碰撞前速度为v,碰撞后瞬间速度为v',减速的加速度为a:a=

    μmg

    m=μg…①

    对汽车刹车的L有:v02−v2=2μgL…②

    对汽车与小型故障车碰撞瞬间水平方向的动量守恒,有:2mv=3mv'…③

    对撞后共同滑行的距离为[1/9]L过程:v′2=2μg

    L

    9…④

    由②③④式得:v0=

    1

    2

    10μgL

    (2)两车的摩擦生热:Q=μ(2m)gL+μ(3m)g

    L

    9=[7/3μmgL…⑤

    两车因碰撞而损失的能量:△E=

    1

    2(2m)

    v20−Q=

    1

    6μmgL…⑥

    比值:

    △E

    Q=

    1

    14]

    答:(1)汽车刹车前的速度是v0=

    1

    2

    10μgL;(2)全过程两车因碰撞而损失的能量与两车的摩擦生热之比是[△E/Q=

    1

    14].

    点评:

    本题考点: 动量守恒定律;匀变速直线运动规律的综合运用;牛顿第二定律;功能关系.

    考点点评: 碰撞的瞬间我们可以运用动量守恒定律研究问题.

    该题可以运用动能定理也可以运用运动学公式解决问题.

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