我国现行的高速公路对行驶汽车的速度作了限制,一般要求不能超过120km/h,不能低于60km/h.假设一辆质量为m1=2吨的小汽车甲在前面以54km/h的速度匀速行驶,另一辆质量为m2=3吨的小汽车乙以108km/h

Question

我国现行的高速公路对行驶汽车的速度作了限制,一般要求不能超过120km/h,不能低于60km/h.假设一辆质量为m1=2吨的小汽车甲在前面以54km/h的速度匀速行驶,另一辆质量为m2=3吨的小汽车乙以108km/h的速度在后面匀速行驶,小汽车乙碰在小汽车甲上发生了追尾现象,假设碰后两车粘在一起以共同的速度前进(碰撞过程级短,两车发动的牵引力不变)
1)碰后他们共同前进速度是多大
2)碰撞过程产生的内能是多少
3)假设碰撞过程中"作用的时间"为0.1秒,问小车甲和小车乙受到的作用力各是多大?根据计算结果你对小车的前后保险杠的设计有何建议

Answer 1

★一问：
相碰瞬间动量守恒.于是设合质量、粘体的速度分别为m、v
得m1v1+m2v2=mv,并把各物理量化为国际单位.
解得v=24m/s
★二问：
相碰前瞬间二者动能之和有：
E=E1+E2=0.5m1v1^2+0.5m2v2^2=1575000J（请自己表示成科学计数法,下同）
相碰后瞬间粘体动能：E'=0.5mv^2=1440000J
于是产生内能Q=E-E'=135000J
★三问：
对甲和乙来说冲量均为18000kg·m/s
那么根据I=Ft可解出F=180000N
思考：这是很大的力!因此对保险杠一定要设计得非常牢固,否则若发生题中的追尾现象,后果将不堪设想!