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试卷云
国家要求:新型汽车上市前必须进行碰撞测试。某型号实验汽车在平直路面上测试,以额定功率90kW启动,加速运行直到匀速行驶,在离固定障碍物125m处关闭发动机匀减速行驶,最后与障碍物发生正碰,碰撞时间0.2s,碰后不反弹。已知实验汽车质量为1.5t,行驶过程中所受阻力恒为车重的0.2倍,重力加速度g取。碰撞过程中仅考虑障碍物对汽车的冲击力。求:
(1)汽车匀速行驶的速度大小;
(2)汽车与障碍物正碰时所受平均冲击力的大小。
【答案】(1)
(2)
【知识点】动量定理的内容、机车的额定功率、阻力与最大速度
【详解】(1)汽车行驶过程中所受阻力为
根据可知,汽车匀速行驶的速度大小为
(2)关闭发动机匀减速行驶,根据牛顿第二定律
解得关闭发动机匀减速行驶的加速度大小为
设碰撞前汽车的速度大小为,根据
解得
设汽车碰撞过程中汽车与障碍物正碰时所受平均冲击力的大小为F,根据动量守恒
解得