问题 计算题

如图所示,一辆汽车A接着装有集装箱的拖车B,以速度v1=30m/s进入向下倾斜的直车道。车道每100m下降2m。为使汽车速度在s=200m的距离内减到v2=10m/s,驾驶员必须刹车。假定刹车时地面的摩擦阻力是恒力,且该力的70%作用于拖车B,30%作用于汽车A。已知A的质量m1=2000kg,B的质量m2=6000kg。求汽车与拖车的连接处沿运动方向的相互作用力。取重力加速度g=10m/s2

答案

解:汽车沿倾斜车道作匀减速运动,用a表示加速度的大小,有

 ①

用F表示刹车时的阻力,根据牛顿第二定律有

 ②

式中

设刹车过程中地面作用于汽车的阻力为f,根据题意

 ④

方向与汽车前进方向相反:用fN表示拖车作用汽车的力,设其方向与汽车前进方向相同。以汽车为研究对象,由牛顿第二定律有

 ⑤

由②④⑤式得

由①③⑥式,代入有关数据得N ⑦

单项选择题
综合