Question

若列车进站过程可简化为匀减速直线运动．列车的初速度v₀=50m/s，末速度v_t=0，运动时间t=100s．
（1）求列车运动的加速度a
（2）求此过程列车的位移s
（3）设列车质量m=1.0×10⁵kg，求列车所受合外力F．

Answer 1

分析：（1）根据速度时间公式求出列车运动的加速度．
（2）根据匀变速直线运动的平均速度公式求出列车的位移．
（3）根据牛顿第二定律求出列车的合外力．

解答：解：（1）根据匀变速直线运动的速度时间公式得，a=

vt-v0

t

=

0-50

100

m/s2=-0.5 m/s ²     
（2）根据匀变速直线运动的平均速度公式得，x=

.

v

t=

v0+vt

2

t=

50+0

2

×100m=2500m．
（3）根据牛顿第二定律得，F_合=ma=1.0×10⁵×0.5N=5×10⁴N          
答：（1）列车运动的加速度为-0.5m/s²．
（2）此过程中列车的位移为2500m．
（3）列车所受合外力为5×10⁴N．

点评：本题考查了牛顿第二定律和运动学公式的基本运用，知道加速度是联系力学和运动学的桥梁．