如圖所示,一輛汽車A拉著裝有集裝箱的拖車B,以速度v
1=30m/s進(jìn)入向下傾斜的直車道.車道每100m下降2m.為使汽車速度在s=200m的距離內(nèi)減到v
2=10m/s,駕駛員必須剎車.假定剎車時(shí)地面的摩擦阻力是恒力,且該力的70%作用于拖車B,30%作用于汽車A.已知A的質(zhì)量m
1=2000kg,B的質(zhì)量m
2=6000kg.求汽車與拖車的連接處沿運(yùn)動方向的相互作用力.取重力加速度g=10m/s
2.
![](http://hiphotos.baidu.com/zhidao/pic/item/9213b07eca806538b00c389794dda144ac348254.jpg)
汽車沿斜面作勻減速運(yùn)動,用a表示加速度的大小,有v
22-v
12=-2as①
用F表示剎車時(shí)的阻力,根據(jù)牛頓第二定律有F-(m
1+m
2)gsinα=(m
1+m
2)a②
式中
sinα==2×10-2③
設(shè)剎車過程中地面作用于汽車的阻力為f,根據(jù)題意
f=F④
方向與汽車前進(jìn)方向相反;用f
N表示拖車作用于汽車的力,設(shè)其方向與汽車前進(jìn)方向相同.以汽車為研究對象,由牛頓第二定律有f-f
N-m
1gsinα=m
1a⑤
由②④⑤式得
fN=(m1+m2)(a+gsinα)-m1(a+gsinα)⑥
由①③⑥式,代入數(shù)據(jù)得f
N=880N
答:汽車與拖車的連接處沿運(yùn)動方向的相互作用力為880N.