Question

如圖所示，一輛汽車A拉著裝有集裝箱的拖車B，以速度進(jìn)入向下傾斜的直車道。車道每100m下降2m。為使汽車速度在s=200m的距離內(nèi)減到，駕駛員必須剎車。假定剎車時(shí)地面的摩擦阻力是恒力，且該力的70％作用于拖車B，30％作用于汽車A。已知A的質(zhì)量，Ｂ的質(zhì)量。求汽車與拖車的連接處沿運(yùn)動(dòng)方向的相互作用力。取重力加速度g=10m/s²。

Answer 1

解析:

汽車沿傾角斜車作勻減速運(yùn)動(dòng)，用a表示加速度的大小，有

　　　　　　　　　　　　　　　　　　�、�

用Ｆ表示剎車時(shí)的阻力，根據(jù)牛頓第二定律有

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式中

　　　　　　　　　　　　　　③　

設(shè)剎車過程中地面作用于汽車的阻力為f,根據(jù)題意

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　�、�

方向與汽車前進(jìn)方向相反；用f_N表示拖車作用于汽車的力，設(shè)其方向與汽車前進(jìn)方向相同。以汽車為研究對(duì)象，由牛頓第二定律有

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由②④⑤式得

　⑥

由①③⑥式，代入數(shù)據(jù)得

　　　　     　　　⑦

評(píng)分參考：①式2分，②式3分，③式1分，⑤式 3分，⑥式1分，⑦式1分

牛頓第二定律觀點(diǎn)是高中物理問題的一個(gè)非常重要的觀點(diǎn)，它研究的過程中必須具有相同的加速度，物體受力恒定