18. 避险车道是避免恶性交通事故的重要设施,由制动坡床和防撞设施等组成,如图竖直平面内,制动坡床视为水平面夹角为
θ(小角度)的斜面。一辆长
L=12m的载有货物的货车因刹车失灵从干道驶入制动坡床,当车速为
v1=23m/s时,车尾位于制动坡床的底端,货物开始在车厢内向车头滑动。当货物在车厢内滑动了
s=4m时,车头距制动坡床顶端
d=38m。再过一段时间,货车停止。已知空货车质量
M是货物质量
m的4倍,货物与车厢间的动摩擦因数
μ=0.4;货车在制动坡床上运动受到的坡床阻力大小为货车和货物总重的0.44倍。货物与货车分别视为小滑块和平板,取cos
θ=1,sin
θ=0.1,
g=10m/s
2。
(1)求货物在车厢内滑动时加速度的大小和方向;
(2)请画出当货物在车厢内滑动时货车的受力示意图,并求出货车此时的的加速度的大小和方向;
(3)求出制动坡床的长度。