质量M=2吨的卡车载一质量m=1吨的木箱,沿水平平直公路匀速行驶,因故突然刹车,卡车滑行一段距离后停止,木箱在卡车上向前滑行了l=2.4米距离。已知木箱与卡车间的滑动摩擦系数为0.5,车与地面间的滑动摩擦系数为0.55,求卡车滑行距离L及卡车匀速行驶的速度v.
请详细写明过程及计算出具体数值,谢谢~~~~
參考答案:系统能获得的最大加速度 a0=μ2g=5.5m/s^2大于木箱能获得的最大加速度a1=μ1g=5m/s^2,因此卡车加速度大于木箱加速度,由于它们初速度相等,所以卡车比木箱先停下来,卡车加速度
a2=[μ2(m+M)g-μ1mg]/M=5.75m/s^2
L=v^2/2a2
L+l=v^2/2a1
联立解得 v=[2a1a2l/(a2-a1)]^(1/2)=13.6m/s
L= v^2/2a2=16m
注意卡车比木箱先停下来这一点.
楼上把“木箱在卡车上滑动的距离”当作了对地位移,是错误的。两个动能定理方程都是错的。
解二:由动能定理解
-μ1mg(L+l)=0-mv^2/2 , 式中(L+l)为木箱对地位移
-μ2(m+M)gL+μ1mgL=0-Mv^2/2 , 木箱对卡车滑动摩擦力μ1mg对卡车做正功μ1mgL,其中μ1mg作用的距离是L(不是l)。
联立即可解得 v=13.6m/s
L=16m
祝你进步!