Question

若列車進站過程可簡化為勻減速直線運動．列車的初速度v₀=50m/s，末速度v_t=0，運動時間t=100s．
（1）求列車運動的加速度a
（2）求此過程列車的位移s
（3）設列車質量m=1.0×10⁵kg，求列車所受合外力F．

Answer 1

分析：（1）根據速度時間公式求出列車運動的加速度．
（2）根據勻變速直線運動的平均速度公式求出列車的位移．
（3）根據牛頓第二定律求出列車的合外力．

解答：解：（1）根據勻變速直線運動的速度時間公式得，a=

vt-v0

t

=

0-50

100

m/s2=-0.5 m/s ²     
（2）根據勻變速直線運動的平均速度公式得，x=

.

v

t=

v0+vt

2

t=

50+0

2

×100m=2500m．
（3）根據牛頓第二定律得，F_合=ma=1.0×10⁵×0.5N=5×10⁴N          
答：（1）列車運動的加速度為-0.5m/s²．
（2）此過程中列車的位移為2500m．
（3）列車所受合外力為5×10⁴N．

點評：本題考查了牛頓第二定律和運動學公式的基本運用，知道加速度是聯系力學和運動學的橋梁．