Question

為了分析車禍現(xiàn)場(chǎng)的發(fā)生過程，常利用電動(dòng)小車的運(yùn)動(dòng)過程來模擬研究，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果去推理、再現(xiàn)車禍的發(fā)生過程，這種研究方法稱為類比實(shí)驗(yàn)法．下面的研究就是某一次兩車相撞的類比實(shí)驗(yàn)研究過程：如圖所示， 1和2是在水平地面上運(yùn)動(dòng)的兩輛電動(dòng)小車（可視為質(zhì)點(diǎn)），它們的質(zhì)量分別為、，分別以初速度和迎面相向運(yùn)動(dòng)，他們與地面的滑動(dòng)摩擦系數(shù)均為，當(dāng)兩電動(dòng)小車間的距離為 時(shí)，同時(shí)關(guān)閉兩電動(dòng)小車的電源，經(jīng)一定時(shí)間后兩電動(dòng)小車相碰．求：

      （1）關(guān)閉電源后經(jīng)過多少時(shí)間兩電動(dòng)小車相碰？

      （2）若碰后兩車粘在一起運(yùn)動(dòng)，則碰撞過程中兩電動(dòng)小車損失的機(jī)械能為多少？

      （3）若兩車的碰撞為彈性碰撞（碰撞過程無機(jī)械能損失），碰撞過程時(shí)間為，則碰撞過程中電動(dòng)小車1受到的撞擊力約為多大？

Answer 1

解析：

（1）關(guān)閉電源后，兩小車的加速度：………………1分

滑停前進(jìn)，    …………………1分

滑行的距離為：

滑行的時(shí)間為： …………………1分

所以  或（舍去） …………………1分

（2）碰前的速；…………………1分

設(shè)與碰后的速度，碰撞動(dòng)量守恒：

 …………………2分

解得：   …………………1分

損失的機(jī)械能： …………………2分

解得：…………………1分

（3）設(shè)碰后的速度，碰后的速度，碰撞過程動(dòng)量守恒，機(jī)械能守恒：

      …………………2分

…………………2分

 解得：；…………1分

對(duì)用動(dòng)量定理（左為正）： ………………2分

解得：…………………1分