Question

卡车车厢中装载的货物应该跟车厢固定好，以免发生事故。有一次一辆卡车只装运了一个质量为m=200kg的木箱，但没有固定，当卡车沿平直公路以v₀=20m/s的速度匀速行驶时，司机发现前方有情况，立即紧急制动，制动后卡车以大小为a=6.0m/s²的加速度做匀减速运动，假定卡车制动开始，木箱就沿车厢底板向前滑动，木箱在车厢底板上滑动了L=2.0m后撞上车厢的前挡板。已知木箱与底板间的动摩擦因数为μ=0.50，取g=10m/s²，求：
 
（1）木箱在车厢底板上滑动时加速度的大小和方向；
（2）木箱刚要与挡板相撞时汽车速度的大小；
（3）木箱刚要与挡板相撞时木箱速度的大小。

Answer 1

（1）  与汽车前进方向相反（2）8m/s   (3)10m/s

试题分析：（1）对木箱：            
 
加速度方向。
汽车刹车所用的时间 
   
       1分
      1分
           1分
联立以上可得 ＜3.3s ，说明汽车还未停止运动时，木箱已撞上汽车的前挡板
（2）木箱刚要与挡板相撞时汽车速度的大小
   

（3）木箱刚要与挡板相撞时木箱速度的大小
   

点评：中等难度。动力学的两类基本问题（1）已知受力情况求运动情况：已知物体的受力情况，由牛顿第二定律求出物体的加速度，再通过运动学公式就可以确定物体的运动情况．（2）已知运动情况求受力情况：已知物体的运动情况，根据  运动学公式求出物体的加速度，再根据牛顿第二定律确定物体所受的力．在处理动力学的两类基本问题时，加速度是联系运动和力的纽带、桥梁．