第6讲应用“三大观点”解决力学综合问题1.(2019福建大联考)汽车碰撞试验是综合评价汽车安全性能的有效方法之一。设汽车在碰撞过程中受到的平均撞击力达到某个临界值F0时,安全气囊爆开。某次试验中,质量m1=1600kg的试验车以速度v1=36km/h正面撞击固定试验台,经时间t1=0.10s碰撞结束,车速减为零,此次碰撞安全气囊恰好爆开。忽略撞击过程中地面阻力的影响。求:(1)此过程中试验车受到试验台的冲量I0的大小及F0的大小;(2)若试验车以速度v1撞击正前方另一质量m2=1600kg、速度v2=18km/h同向行驶的汽车,经时间t2=0.16s两车以相同的速度一起滑行。试通过计算分析这种情况下试验车的安全气囊是否会爆开。答案见解析解析(1)v1=36km/h=10m/s,取速度v1的方向为正方向由动量定理有-I0=0-m1v1得I0=1.6×104N·s由冲量定义有I0=F0t1得F0=1.6×105N(2)设试验车和汽车碰撞后获得共同速度v由动量守恒定律有m1v1+m2v2=(m1+m2)v对试验车,由动量定理有-Ft2=m1v-m1v1得F=2.5×104N可见F
