質(zhì)量為M的汽車(chē)帶著質(zhì)量為m的拖車(chē)在平直公路上以加速度a勻加速前進(jìn),當(dāng)速度v0時(shí)發(fā)生脫鉤,直到拖車(chē)停下瞬間司機(jī)才發(fā)現(xiàn).若汽車(chē)的牽引力一直未變,車(chē)與路面的動(dòng)摩擦因素為u,那么拖車(chē)剛停下時(shí)汽車(chē)的即時(shí)速度是多大?
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地面對(duì)汽車(chē)和拖車(chē)摩擦阻力 不是該系統(tǒng)的相互作用力 ,作用時(shí)間也不能忽略,此題不能用動(dòng)量守恒定律求解。下面用牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式來(lái)解:1。汽車(chē)的牽引力F=uMg+umg+Ma+ma2。拖車(chē)與汽車(chē)脫鉤后減速的加速度a1=umg/m=ug∵a1=Vo/t1 ∴t1=Vo/a1=Vo/ug(t1為脫鉤后到停下的時(shí)間)3。拖車(chē)脫鉤后,牽引力不變,此時(shí)有F—uMg=Ma2, a2=(F—uMg)/M=(uMg+umg+Ma+ma)/M=(umg+Ma+ma)/M汽車(chē)從拖車(chē)脫鉤到停下,一直勻加速,加速度為a2. 到拖車(chē)停下時(shí)末速度V′=Vo+a2t1V′=Vo+[(umg+Ma+ma)/M]*(Vo/ug)=Vo[u(M+m)g+(M+m)a]/uMg
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地面對(duì)汽車(chē)和拖車(chē)摩擦阻力 不是該系統(tǒng)的相互作用力 ,作用時(shí)間也不能忽略,此題不能用動(dòng)量守恒定律求解。下面用牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式來(lái)解:1。汽車(chē)的牽引力F=uMg+umg+Ma+ma2。拖車(chē)與汽車(chē)脫鉤后減速的加速度a1=umg/m=ug∵a1=Vo/t1∴t1=Vo/a1=Vo/ug(t1為脫鉤后到停下的時(shí)間)3。拖車(chē)脫鉤后,牽引力不變,此時(shí)有F—uMg=Ma2, a2=(F—uMg)/M=(uMg+umg+Ma+ma)/M=(umg+Ma+ma)/M汽車(chē)從拖車(chē)脫鉤到停下,一直勻加速,加速度為a2. 到拖車(chē)停下時(shí)末速度V′=Vo+a2t1V′=Vo+[(umg+Ma+ma)/M]*(Vo/ug)=Vo[u(M+m)g+(M+m)a]/uMg標(biāo)準(zhǔn)答案,.......快采納啊
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將拖車(chē)和汽車(chē)視為一個(gè)整體,在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,兩車(chē)受到的外力不變(牽引力一直未變,摩擦力之和一直未變),設(shè)停車(chē)時(shí)間為t,所受和外力為F根據(jù)沖量定理:Ft=(m+M)(V'-V0),F=(M+m)*a(牛頓第三定律),以拖車(chē)為研究對(duì)象,拖車(chē)只受摩擦力,由沖量定理,umgt=mV0-0,t=V0/(ug),代入上面的式子,得V'=aV0/ug+Vo,由動(dòng)量守恒(M+m)V'=m*0+MVV=(M+m)(aV0/ug+Vo)/m整個(gè)思路為先算出如果沒(méi)有脫鉤系統(tǒng)的總動(dòng)量,在由動(dòng)量守恒轉(zhuǎn)化.因?yàn)槭芰φ?qǐng)況相同,系統(tǒng)在相同時(shí)間內(nèi)動(dòng)量改變也相同