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质量M=1.2吨的汽车,载着质量为m=1吨的重物,重物与车厢地面的动摩擦因数为μ=0.2,汽车所受阻力(这是地面给的)为车重的0.01倍,汽车在水平公路上由静止匀加速开动,由于开动时加速度较大,开动2s后重物由车尾滑下,已知重物原来距车尾的距离为L=2m,汽车的牵引力不变,求:
(1)重物离开车尾时重物的速度
(2)重物离开车尾时汽车的速度
(3)这段时间内汽车的牵引力
我算的重物加速度是0.2m/s^2 小车加速度是1.2m/s^2 我算的(1)0.4m/s (2)2.4m/s (3)5100N
人气:104 ℃ 时间:2019-10-25 13:46:39
解答
重物受到向前的摩擦力,有向前的加速度,μmg=ma,则重物的加速度a=μg=2m/s^2
设汽车加速度为a'.则以汽车为参考系,重物初速度为零,相对加速度是a'-2,方向向后.则L=0.5(a'-2)*2^2,解得a'=3m/s^2.这是汽车的加速度.
重物离开车尾时的速度v=at=4m/s,方向向前
此时刻汽车的速度v'=a't=6m/s
设汽车牵引力F,摩擦力f=μ(M+m)g=0.01*2200*10=220N.与重物的摩擦力是f'=μmg=0.2*1000*10=2000N.F-220-2000=Ma=3600,则F=5820N
即汽车牵引力5820N“以汽车为参考系,重物初速度为零,相对加速度是a'-2,方向向后。”这个地方不明白汽车初速度是零,加速度是向前的a'重物初速度是零,加速度是向前的2,此处a'>2那么以汽车为参考系,重物的初速度是0,相对加速度a'-2(向后),这是相对运动的概念。当然此处也可以不以汽车为参考系,算起来稍微麻烦点。在2s的时间,汽车向前的位移0.5at^2=0.5*a‘*4=2a'重物向前位移s=0.5at^2=0.5*2*4=4m重物由车尾滑下,则2a'-4=L=2,则a'=3m/s^2
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