Question

【題目】冬天下雪后戶外放置的汽車頂上會(huì)留下厚厚的積雪，有一司機(jī)清理積雪時(shí)在車頂O處留下一塊質(zhì)量m=2kg的積雪(可視為質(zhì)點(diǎn))，已知車頂前后A、B間距離l=3m，積雪到A處距離s=1m，如圖所示，g取10m/

(1)由于車頂溫度較低，積雪與車頂間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.6，當(dāng)汽車從靜止開始以3m/加速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，求積雪受到的摩擦力f。

(2)若司機(jī)打開空調(diào)使車內(nèi)溫度升高，導(dǎo)致積雪與汽車間的動(dòng)摩擦因數(shù)變?yōu)?/span>=0.25，汽車仍以3m/加速度啟動(dòng)，求積雪滑到A處所用的時(shí)間t

(3)若汽車緩慢啟動(dòng)，積雪與汽車無相對(duì)滑動(dòng)，積雪與車頂間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.25，汽車以72km/h的速度勻速運(yùn)動(dòng)。由于前方突發(fā)事故，司機(jī)以5m/的加速度開始剎車，試通過計(jì)算判斷在汽車速度降為36km/h的過程中，積雪會(huì)不會(huì)滑到B處落到前擋風(fēng)玻璃上而發(fā)生視線阻擋？

Answer 1

【答案】（1）6N（2）2s（3）會(huì)

【解析】

（1）假設(shè)積雪恰好滑動(dòng)時(shí)，由牛頓第二定律可知此時(shí)加速度為

解得

所以此時(shí)積雪相對(duì)于汽車并未滑動(dòng)，則此時(shí)的摩擦力為

（2）假設(shè)積雪恰好滑動(dòng)時(shí)，由牛頓第二定律可知此時(shí)加速度為

解得

所以此時(shí)積雪相對(duì)于汽車發(fā)生滑動(dòng)，積雪的位移為

汽車的位移為

由題有

聯(lián)立解得

（3）由單位換算可知， ，

在汽車速度從72km/h降為36km/h的時(shí)間為

這段時(shí)間內(nèi)汽車的位移為

此時(shí)積雪相對(duì)于汽車發(fā)生滑動(dòng)，積雪的位移為

比較可知 ，則積雪會(huì)滑到B處落到前擋風(fēng)玻璃上而發(fā)生視線阻擋。