质量M=2000kg的卡车在水平公路上以v=12m/s的速度行驶,车厢水平底板上放着质量m=1000kg的重物,重物与底板的滑动摩擦系数为0.5。现卡车突然制动,经t=2s停止运动,求:(1)重物在底板上滑行的距离;(2)卡车的制动力的大小。
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懒啊!高考时看你怎么个求援法?如今的学生真让人失望!
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(1)设重物不会碰到卡车车壁,否则滑行的距离不能确定。由ma1=f=μmg,a1=μg=5m/s^2重物运动的距离s1,-2a1s=0-v^2 ,s=v^2/2a1=12^2/(2*5)=14.4m汽车运动加速度a2=v/t=12/2=6,s2=s=v^2/2a2=12^2/(2*6)=12重物在底板上滑行的距离s=s1-S2=14.4-12=2.4(米)(2)重物在底板上滑行的时间t1=v/a=12/5=2.4s2s卡车一直受到重物的摩擦力f=μmg=0.5*1000*10=5000N卡车的制动力F(F-f)t=MvF=Mv/t+f=2000*12/2+5000=17000N
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(1)按题意,重物不会碰到卡车车壁,否则滑行的距离不能确定。由ma=f=μmga=μg=5m/s^2重物在底板上滑行的距离s-2as=0-v^2s=v^2/2a=12^2/(2*5)=14.4m(2)重物在底板上滑行的时间t1=v/a=12/5=2.4s2s卡车一直受到重物的摩擦力f=μmg=0.5*1000*10=5000N卡车的制动力F(F-f)t=MvF=Mv/t+f=2000*12/2+5000=17000N
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按汽车和货物经过2秒同时停止考虑。先解第二问。设制动力大小为f ,把汽车和货物当成一个整体,由动量定理:ft = (M+m)v得:f=(M+m)v/t=(2000+1000)*12/2=18000N再解第一问。先估算一下,底板对重物的滑动摩擦力对重物产生的加速度大小为0。5g=5m/s^2,以这样大小的加速度减速,要停下来需要12/5秒=2。4秒的时间。而汽车实际停下来的时间只有2秒,实际货物运动的情况应该是:先相对汽车滑行做加速度大小为a=5m/s^2的减速运动,再与车厢壁碰撞,然后与汽车以相同的情况减速,直到停止,总时间为2秒。过程清楚了,就可以有多种解法,还是用动量的知识吧。设货物与车厢壁将要碰撞时货物的速度为v1、汽车的速度为v2,经历的时间为t1,则由动量定理,对货物有:μmgt1=m(v-v1)…………(1)对汽车有:(f-μmg)t1=M(v-v2)…………(2)设货物与车厢壁碰撞时后的速度为v3,由动量首恒定律:Mv2+mv1=(M+m)v3…………(3)碰撞后到停止的时间为t-t1,由动量定理:f(t-t1)=(M+m)v3…………(4)利用第二问的结果,把以上四式联立,即可解得t1、v1、v2和v3,利用有关平均速度的知识,即可求得重物在底板上滑行的距离:L=(v+v1)t1/2-(v+v2)t1/2=(v1-v2)t1/2(方法就这样,你自己解出结果吧)按汽车先停,货物还要相对汽车滑行一段时间考虑。底板对货物的滑动摩擦力对货物产生的加速度大小为:a1=μmg/m=μg=5m/s^2以这样大小的加速度减速,要停下来需要的时间t1=12/5s=2 。4s所以经t=2s汽车先停,货物还要相对汽车滑动一段时间才停下来。货物总位移为:s1=vt1/2=12*2。4/2 m=14。4m设制动力的大小为f,由动量定理:(f-μmg)t=Mv所以,f=Mv/t+μmg=2000*12/2N+0。5*1000*10N=17000N汽车的位移s2=vt/2=12*2/2 m=12m所以货物相对汽车滑动的距离为:s1-s2=14。4m-12m=2。4m(第二种对题意的理解可能更符合题意,要感谢青橄榄树,把分给他吧!百密一疏,学无止境!与青橄榄树共勉。提问人"没有过程的答案,一律不采纳"的话太生硬,你是请教别人的,你花费什么?别人得到什么?要是单纯为了积分,我就不会回答你这个题。)。
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小孩好好念书吧,这么简单的题来问什么啊?!这里成了帮高中生做作业的地方了