Question

汽車以1.6m/s的速度在水平地面上勻速行駛，汽車后壁貨架上放有貨物（可視作質點），架高1.8m。由于前方事故，突然急剎車，汽車輪胎抱死，貨物從架上落下。已知該型號汽車在所在路面行駛時剎車痕s （即剎車距離）與剎車前車速v的關系如下圖線所示，忽略貨物與架子間的摩擦及空氣阻力，g取10m/s²。求：
（1）汽車剎車過程中的加速度多大；
（2）貨物在車廂底板上落點距車后壁的距離。

Answer 1

解：（1）解法一：
汽車以速度v剎車，減速到零，即剎車距離s，由動能定理得：

而

由v-s關系圖像知：當v=4m/s時，s=2m，聯立以上各式，并代入數值得：

解法二：
汽車以速度v剎車，勻減速到零，剎車距離為s，由運動學公式

由v-s關系圖像知：當v=4m/s時，s=2m，代入數值得：
 
（2）剎車后，貨物做平拋運動：，
貨物的水平位移為：
汽車做勻減速直線運動，剎車時間為，則：
＜
則汽車的實際位移為：
故：