Question

列車在機車的牽引下沿平直鐵軌勻加速行駛，在100s內速度由5.0m/s增加到15.0m/s．
（1）求列車的加速度大小．
（2）若列車的質量是1.0×10⁶kg，機車對列車的牽引力是2.0×10⁵N，求列車在運動中所受的阻力大小．

Answer 1

解：（1）列車沿平直鐵軌勻加速直線運動，已知初速度v₀=5m/s、末速度v=15m/s，時間t=100s，則列車的加速度大小為
a==
（2）列車在豎直方向受力平衡，在水平方向受到牽引力和阻力，根據牛頓第二定律得
F-f=ma
得阻力f=F-ma=2.0×10⁵N-1.0×10⁶×0.1N=1.0×10⁵N
答：
（1）列車的加速度大小為0.10m/s²．
（2）列車在運動中所受的阻力大小為1.0×10⁵N．
分析：（1）列車沿平直鐵軌勻加速行駛，已知初速度、末速度和時間，由加速度公式求出加速度．
（2）列車在水平方向受到牽引力和阻力，根據牛頓第二定律求解列車在運動中所受的阻力大小．
點評：牛頓運動定律和運動學公式結合是解決動力學問題的基本方法，加速度是橋梁，是必求的量．