如圖所示，一小型汽車的貨廂長度為l=3m，貨廂中有一件質量為m=40kg的貨物P(可視為質點)，它到貨廂後壁的...

問題詳情：

如圖所示，一小型汽車的貨廂長度為l=3m，貨廂中有一件質量為m=40kg的貨物P(可視為質點)，它到貨廂後壁的距離為l1=1m。已知貨物與貨廂底板間的動摩擦因數為µ=0.3，重力加速度g取10m/s2。

(1)若汽車以2m/s2加速度啟動，求貨物所受摩擦力f的大小；

(2)若汽車緩慢啟動，貨物與汽車無相對滑動，汽車以36km/h

的速度在平直公路上勻速行駛。因為前方紅燈，司機以5m/s2的加速度開始剎車(可視為勻減速直線運動)直到停止。假設不考慮司機的反應時間，試通過計算判斷汽車從開始剎車到停止過程，貨物會不會與貨廂前壁碰撞。

【回答】

解析：（1）假設貨物恰好滑動時的加速為，由牛頓第二定律可知：

解得                                            

因為                                    

所以此時貨物相對於汽車並未滑動，則此時的摩擦力為: 

（2）汽車速度從減小到0的時間為:                

這段時間內汽車的位移為:                   

此時貨物相對於汽車發生滑動，貨物的位移為：      

比較可知，則貨物會與貨廂前壁發生碰撞              

知識點：牛頓運動定律的應用

題型：計算題