Question

16．一辆质量m₁=3.0×10³kg的小火车因故障停在车道上，后面一辆质量m₂=1.5×10³kg的轿车来不及刹车，直接撞入货车尾部失去动力，相撞后两车一起沿轿车运动方向滑行了s=6.75m停下，已知车轮与路面的动摩擦因数μ=0.6，求碰撞前轿车的速度大小（重力加速度取g=10m/s²）

Answer 1

分析 由两车碰后的运动过程由运动学公式及牛顿第二定律可求得碰后的速度；再对碰撞过程由动量守恒定律求解碰前的初速度．

解答 解：由牛顿第二定律可知：
a=$\frac{{F}_{f}}{{m}_{1}+{m}_{2}}$=μg=0.6×10=6m/s²；
由v²=2ax可得：
v=$\sqrt{2ax}$=$\sqrt{2×6×6.75}$=9m/s；
对碰撞过程设车前进方向为正方向，由动量守恒定律可得：
m₂v₀=（m₁+m₂）v
解得：v₀=27m/s；
答：碰撞前轿车的速度大小为27m/s．

点评 本题考查动量守恒定律及牛顿第二定律的应用，要求能明确碰撞过程中内力远大于外力，可按动量守恒定律求解；同时注意分析物理过程；明确物理规律的选择应用．