Question

18．若列車(chē)進(jìn)站過(guò)程可簡(jiǎn)化為勻減速直線運(yùn)動(dòng)，列車(chē)的初速度v₀=50m/s，末速度v_t=0，運(yùn)動(dòng)時(shí)間t=400s，
（1）求列車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度a．
（2）求此過(guò)程列車(chē)的位移s
（3）設(shè)列車(chē)質(zhì)量m=1.0×10⁵kg，求列車(chē)所受合外力F．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)速度時(shí)間公式求出列車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度．
（2）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的平均速度公式求出列車(chē)的位移．
（3）根據(jù)牛頓第二定律求出列車(chē)的合外力．

解答 解：（1）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度時(shí)間公式得：
a=$\frac{{v}_{t}-{v}_{0}}{t}$=$\frac{0-50}{100}$=-0.5m/s²
（2）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的平均速度公式得：
x=$\overline{v}t$=$\frac{{v}_{0}+{v}_{t}}{2}t$=$\frac{50+0}{2}×100$=2500m；
（3）根據(jù)牛頓第二定律得：
F_合=ma=1.0×10⁵×0.5N=5×10⁴N
答：（1）求列車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度a為-0.5m/s²
（2）求此過(guò)程列車(chē)的位移s為2500m
（3）列車(chē)所受合外力F為5×10⁴N

點(diǎn)評(píng) 本題考查了牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式的基本運(yùn)用，知道加速度是聯(lián)系力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)的橋梁，注意各物理量的矢量性．