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5.一列长为140m的列车以144km/h的速度穿过一个平直的隧道,已知整个列车车身在隧道的时间为42s.问:
(1)该平直隧道长为多少?
(2)从列车的车头开进隧道到列车的车尾开出隧道,一共需要多少时间?
(3)在列车内,一位乘客以0.5m/s的速度从车头走到车尾,一共需要多少时间?

分析 (1)已知整个火车车身在隧道的时间为42s,火车在这段时间里通过的路程等于隧道长减去车身长.
(2)明确列车要经过隧道,所走的路程必须是隧道长+车身长,才算通过.知道列车速度和通过隧道列车所需行驶的路程,利用速度公式求通过隧道的时间.
(3)已知列车长度和乘客以0.5m/s的速度从车头走到车尾,利用速度公式求得时间.

解答 解:
(1)已知v=144km/h=144×$\frac{1}{3.6}$m/s=40m/s,整个火车车身在隧道的时间为42s,
则列车在这段时间里通过的路程:
s1=vt1=40m/s×42s=1680m,
列车在这段时间里通过的路程s1=L隧道-L
L隧道=s1+L=1680m+140m=1820m;
(2)因为整个列车若全部通过隧道,则所需通过的路程为:
s2=L隧道+L=1820m+140m=1960m,
由v=$\frac{s}{t}$得:
t2=$\frac{{s}_{2}}{v}$=$\frac{1960m}{40m/s}$=49s.
(3)由v=$\frac{s}{t}$得需要时间:
t′=$\frac{{L}_{车}}{v′}$=$\frac{140m}{0.5m/s}$=280s.
答:(1)隧道的长为1820m;
(2)从火车的车头进隧道,一直到车尾出隧道,一共需要49s;
(3)在列车内,一位乘客以0.5m/s的速度从车头走到车尾,一共需要280s时间.

点评 解决本题的关键是得到整个火车车身在隧道的时间为42s的意义,明确列车在这段时间里通过的路程是隧道长度减去车身长;再者注意火车要经过隧道,所走的路程必须是隧道长+车身长,才算通过.

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接触面次数压力/N摩擦力/N接触面次数压力/N摩擦力/N


木块正面与木板面11.70.3

木块正面与玻璃面71.70.4
23.70.883.71.3
35.71.295.71.8


木块侧面与木板面41.70.6

木块侧面与玻璃面101.70.4
53.71.5113.71.0
65.72.5125.71.6
(1)表中数据说明:
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②接触面情况一、二中,压力相同,木块表面较光滑的摩擦力更小;接触面情况二、四中,压力相同,木块在玻璃表面上受到的摩擦力更小.
③接触面情况一、三中,压力相同,木块在玻璃表面上受到的摩擦力更大;接触面情况三、四中,当压力为1.7N时,两种情况的摩擦力均为0.4N,但随着压力的增大,出现压力相同,木块表面较光滑的摩擦力更大.
(2)请你合理猜想实验中出现的“木块在较光滑表面上滑动摩擦力反而更大”的原因.
猜想依据:把两块表面干净的铅压紧,能在下面吊一个重物,如图2(a).由此猜想:可能是分子间存在引力(或分子间作用力)使摩擦力变大.
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