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2018年高考全国II卷
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(2)
汽车A在水平冰雪路面上行驶,驾驶员发现其正前方停有汽车B,立即采取制动措施,但仍然撞上了汽车B.两车碰撞时和两车都完全停止后的位置如图所示,碰撞后B车向前滑动了4.5
m,A车向前滑动了2.0 m,已知A和B的质量分别为kg和
kg,两车与该冰雪路面间的动摩擦因数均为0.10,两车碰撞时间极短,在碰撞后车轮均没有滚动,重力加速度大小
.求
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(1)碰撞后的瞬间B车速度的大小;
(2)碰撞前的瞬间A车速度的大小.
【解析】试题分析:两车碰撞过程动量守恒,碰后两车在摩擦力的作用下做匀减速运动,利用运动学公式可以求得碰后的速度,然后在计算碰前A车的速度.
(1)设B车质量为mB,碰后加速度大小为aB,根据牛顿第二定律有①
式中μ是汽车与路面间的动摩擦因数.
设碰撞后瞬间B车速度的大小为,碰撞后滑行的距离为
.由运动学公式有
②
东费升d7272ee5技西费慧b113习司术44a3优4009高途abc2公方7ca4eff1软科习限a23e法52f96389学量学广8df1元秀49d848d0件49d6得网是9ec9a2cf4f4a-328d26fcba42有
联立①②式并利用题给数据得③
(2)设A车的质量为mA,碰后加速度大小为aA.根据牛顿第二定律有④
设碰撞后瞬间A车速度的大小为,碰撞后滑行的距离为
.由运动学公式有
⑤
设碰撞后瞬间A车速度的大小为,两车在碰撞过程中动量守恒,有
⑥
联立③④⑤⑥式并利用题给数据得