Question

【題目】在車輛碰撞實驗中，質量為4m的大車與質量為m的小車沿同一直線相向而行，在碰前瞬間大車和小車的速度大小分別為v和2v，碰撞后小車沿反方向運動，大車運動的方向不變，并且大車經過時間t停止運動。已知碰撞過程的時間很短，碰撞后兩車都處于制動狀態，兩車與地面之間的動摩擦因數均為，重力加速度大小為g。求：

(1)碰撞后瞬間大車的速度大小和碰撞后大車滑行的最大距離。

(2)碰撞過程中小車受到的沖量大小。

Answer 1

【答案】(1)，；(2)

【解析】

(1)設碰撞后瞬間大車的速度大小為v1，對于大車，根據動量定理有

解得

設碰撞后大車滑行的最大距離為s，根據動能定理有

解得

(2)設碰撞后瞬間小車的速度大小為v2，取大車碰撞前的運動方向為正方向，根據動量守恒定律有

設碰撞過程中大車對小車的沖量大小為I，根據動量定理有

解得