隨著機(jī)動(dòng)車(chē)數(shù)量的增加,交通安全問(wèn)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(chē)嚴(yán)重超載后的總質(zhì)量為49 t,以15 m/s的速率勻速行駛.發(fā)現(xiàn)紅燈時(shí)司機(jī)剎車(chē),貨車(chē)即做勻減速直線運(yùn)動(dòng),加速度的大小為2.5 m/s2(不超載時(shí)則為5 m/s2).
(1) 若前方無(wú)阻擋,問(wèn)從剎車(chē)到停下來(lái)此貨車(chē)在超載及不超載時(shí)分別前進(jìn)多遠(yuǎn)?
(2) 若超載貨車(chē)剎車(chē)時(shí)正前方25 m處停著總質(zhì)量為1t的轎車(chē),兩車(chē)將發(fā)生碰撞,設(shè)相互作用0.1 s后獲得相同速度,問(wèn)此速度多大?
(3) 在 (2) 問(wèn)的條件下,問(wèn)貨車(chē)對(duì)轎車(chē)的平均沖力多大?
解:(1) 假設(shè)貨車(chē)剎車(chē)時(shí)的速度大小為,加速度大小為
,末速度大小為
,剎車(chē)距離為
,滿足
①
代入數(shù)據(jù)得到 超載時(shí) ②
若不超載 ③
說(shuō)明:①式4分,②③式各1分
(2) 設(shè)貨車(chē)剎車(chē)后經(jīng)過(guò)與轎車(chē)碰撞時(shí)的速度大小為
④
碰撞后兩車(chē)共同速度為,貨車(chē)質(zhì)量為M,轎車(chē)質(zhì)量為m,滿足動(dòng)量守恒定律
⑤
得v2=
(3) 設(shè)貨車(chē)對(duì)轎車(chē)的作用時(shí)間為,平均沖力大小為
,由動(dòng)量定理
=
⑥
聯(lián)立以上三式代入數(shù)據(jù)得到
⑦
說(shuō)明:⑤⑥兩式各4分,⑦式2分
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