如图所示,一辆汽车A拉着装有集装箱的拖车B,以速度v1=30m/s进入向下倾斜的直车道.车道每100m下降2m.为使汽车
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解题思路:先把AB看成一个整体进行受力分析,根据牛顿第二定律求出加速度a,再以汽车为研究对象进行受力分析,根据牛顿第二定律表示出汽车加速度,汽车加速度等于整体加速度,联立方程即可求解.

汽车沿斜面作匀减速运动,用a表示加速度的大小,有v22-v12=-2as①

用F表示刹车时的阻力,根据牛顿第二定律有F-(m1+m2)gsinα=(m1+m2)a②

式中sinα=

2

100=2×10-2③

设刹车过程中地面作用于汽车的阻力为f,根据题意f=

30

100F④

方向与汽车前进方向相反;用fN表示拖车作用于汽车的力,设其方向与汽车前进方向相同.以汽车为研究对象,由牛顿第二定律有f-fN-m1gsinα=m1a⑤

由②④⑤式得fN=

30

100(m1+m2)(a+gsinα)-m1(a+gsinα)⑥

由①③⑥式,代入数据得fN=880N

答:汽车与拖车的连接处沿运动方向的相互作用力为880N.

点评:

本题考点: 牛顿第二定律;匀变速直线运动的速度与位移的关系.

考点点评: 该题是牛顿第二定律的直接运用,要求同学们能正确选取研究对象进行受力分析,根据牛顿第二定律列方程组求解,本题难度适中.