Question

據(jù)網(wǎng)絡(luò)消息，中國(guó)的高鐵速度，在世界處于最高水平。設(shè)某高速列車(chē)的總質(zhì)量為1.0×10⁵kg，其最大運(yùn)行的速度可達(dá)100m/s。設(shè)機(jī)車(chē)持續(xù)牽引力為1.5×10⁵N，列車(chē)從靜止起動(dòng)后做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小為1m/s²，列車(chē)所受的阻力大小不變，求：

（1）列車(chē)所受的阻力大�。�

（2）列車(chē)從靜止到最大運(yùn)行速度需要多長(zhǎng)時(shí)間？

（3）設(shè)想此列車(chē)達(dá)到最大運(yùn)行速度時(shí)關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，還能運(yùn)動(dòng)多少km停下？ 

Answer 1

解：（1）設(shè)列車(chē)運(yùn)行過(guò)程中所受的牽引力大小為F，阻力大小為F_f，加速度大小為a₁，

由牛頓第二定律，得

F - F_f  = ma₁                              

代入數(shù)據(jù)，得

F_f =5×10⁴N　　　　　　　　　　　　　

(2)由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式v=at₁          得 t=100s

(3)設(shè)列車(chē)到達(dá)到最大運(yùn)行速度時(shí)關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，加速度為a₂，還能運(yùn)動(dòng)距離為x，

由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，得

0-v_m² =2a₂ x                             

由牛頓第二定律，得

- F_f  = ma₂

由上面兩式，得

x=10km 

或動(dòng)能定理，- F_f  x=0-              得x=10km 

評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：本題共7分，第（1）問(wèn)2分，第（2）問(wèn)2分，第（3）問(wèn)3分．