小明同学乘坐杭温线“和谐号”动车组,发现车厢内有速率显示屏.当动车组在平直轨道上经历匀加速、匀速与再次匀加速运行期间,他记录了不同时刻的速率,部分数据列于表格中.已知

发布时间:2020-08-10 22:45:27

小明同学乘坐杭温线“和谐号”动车组,发现车厢内有速率显示屏.当动车组在平直轨道上经历匀加速、匀速与再次匀加速运行期间,他记录了不同时刻的速率,部分数据列于表格中.已知动车组的总质量M=2.0×105kg,假设动车组运动时受到的阻力是其重力的0.1倍,取g=10m/s2.在小明同学记录动车组速率这段时间内,求:
(1)动车组的加速度值;
(2)动车组牵引力的最大值;
(3)动车组位移的大小. t/sv/m?s-1030100403005040050500605507060080

网友回答

解:(1)通过记录表格可以看出,动车组有两个时间段处于加速状态,设加速度分别为a1、a2.
由a=,代入数据整理后得,
,.
(2)F-Ff=Ma?? Ff=0.1Mg
当加速度大时,牵引力也大,代入数据得,F=.
(3)通过作出动车组的v-t图可知,第一次加速运动的结束时间是200s,第二次加速运动的开始时刻是450s.
??? x2=v2t2???
x=x1+x2+x3=30205m.
答:(1)动车组的加速度值分别为0.1m/s2、0.2m/s2.
(2)动车组牵引力的最大值为2.4×105N.
(3)动车组位移的大小为30205m.
解析分析:(1)根据表格中的数据,通过速度时间公式求出两段加速阶段的加速度.根据牛顿第二定律求出牵引力的最大值.根据速度时间图线通过面积求出动车组的位移.

点评:解决本题的关键搞清动车组的运动情况,结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解.
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