Question

如圖所示，一輛汽車(chē)A拉著裝有集裝箱的拖車(chē)B，以速度進(jìn)入向下傾斜的直車(chē)道。車(chē)道每100m下降2m。為使汽車(chē)速度在s=200m的距離內(nèi)減到，駕駛員必須剎車(chē)。假定剎車(chē)時(shí)地面的摩擦阻力是恒力，且該力的70％作用于拖車(chē)B，30％作用于汽車(chē)A。已知A的質(zhì)量，Ｂ的質(zhì)量。求汽車(chē)與拖車(chē)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(chē)沿傾角斜車(chē)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(chē)時(shí)的阻力，根據(jù)牛頓第二定律有

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式中

　　　　　　　　　　　　　�、邸�

設(shè)剎車(chē)過(guò)程中地面作用于汽車(chē)的阻力為f,根據(jù)題意

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　④

方向與汽車(chē)前進(jìn)方向相反；用f_N表示拖車(chē)作用于汽車(chē)的力，設(shè)其方向與汽車(chē)前進(jìn)方向相同。以汽車(chē)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

　　　　     　　�、�

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(wèn)題的一個(gè)非常重要的觀點(diǎn)，它研究的過(guò)程中必須具有相同的加速度，物體受力恒定