一辆车箱长为L=2m的汽车,在平直的公路上以V 0 =36km/h的速度匀速行驶,车箱后挡板处放有一小木块,与车箱的动摩

一辆车箱长为L=2m的汽车,在平直的公路上以V 0 =36km/h的速度匀速行驶,车箱后挡板处放有一小木块,与车箱的动摩擦因数为μ=0.2,若汽车以大小为a=6m/s 2 的加速度刹车,求:(设木块对刹车没有影响,g取10m/s 2
(1)汽车从刹车到停止所用的时间?
(2)开始刹车后2s内,汽车的位移是多大?
(3)如果相对车箱而言,木块与车箱挡板碰撞时都以碰前的速率反弹.则从刹车起,木块经多长时间最终停下?
就这样乐 1年前 已收到1个回答 举报

雷秀蕾 幼苗

共回答了10个问题采纳率:100% 举报

v 0 =36km/h=10m/s
(1)从刹车起汽车停下所用时间:t 0 =
v 0
a =
10
6 =1.67s
(2)2秒内汽车已经停止,所以汽车的位移为:s 0 =
v 0 2
2a =
100
12 =8.33m
(3)设从刹车起木块经时间t 1 后与前挡板相碰.
木块向前运动受滑动摩擦力,由牛顿第二定律得μmg=ma 1
a 1 =μg=2m/s 2
碰前木块的位移:s 1 =v 0 t 1 -
1
2 a 1 t 1 2
碰前车的位移:s 2 =v 0 t 1 -
1
2 at 1 2
另有s 1 -s 2 =L
解得t 1 =1s
碰前木块速度:v 1 =v 0 -a 1 t 1 =10-2×1m/s=8m/s
碰前汽车速度:v 2 =v 0 -at 1 =10-6×1m/s=4m/s
相对汽车,木块碰前速度为4m/s,碰后以4m/s的速度反弹.
相对地,碰后木块速度为0,在车厢摩擦力作用下将向前作匀加速直线运动,加速度大小仍为a 1 =2m/s 2
设又经时间t 2 木块的速度与汽车相等,则
木块速度:v 1 ′=a 1 t 2
汽车速度:v 2 ′=v 2 -at 2
因为v 1 ′=v 2
所以t 2 =0.5s
v 1 ′=v 2 ′=1m/s
此时木块与前挡板距离为:L′=(v 2 t 2 -
1
2 at 2 2 )-
1
2 a 1 t 2 2 =1m
木块再经时间t 3 停下,则: t 3 =
v 1 ′
a 1 =0.5s
木块再通过的位移为S 3 =
1
2 v 1 ′t 3 =0.25m<L′=1m不会与前板再碰.
而汽车再经时间t 4 =(t 0 -t 1 -t 2 )=0.17s停止运动,汽车先于木块停止运动.
木块运动的总时间:t=t 1 +t 2 +t 3 =2s
答:(1)汽车从刹车到停止所用的时间为1.67s;
(2)开始刹车后2s内,汽车的位移为8.33m;
(3)从刹车起,木块经2s最终停下.

1年前

5
可能相似的问题
Copyright © 2024 YULUCN.COM - 雨露学习互助 - 16 q. 0.046 s. - webmaster@yulucn.com