Question

列车在机车的牵引下沿平直铁轨匀加速行驶，在100s内速度由5.0m/s增加到15.0m/s．
（1）求列车的加速度大小．
（2）若列车的质量是1.0×10⁶kg，机车对列车的牵引力是2.0×10⁵N，求列车在运动中所受的阻力大小．

Answer 1

分析：（1）列车沿平直铁轨匀加速行驶，已知初速度、末速度和时间，由加速度公式求出加速度．
（2）列车在水平方向受到牵引力和阻力，根据牛顿第二定律求解列车在运动中所受的阻力大小．

解答：解：（1）列车沿平直铁轨匀加速直线运动，已知初速度v₀=5m/s、末速度v=15m/s，时间t=100s，则列车的加速度大小为
     a=

v-v0

t

=

15-5

100

m/s2=0.1m/s2
（2）列车在竖直方向受力平衡，在水平方向受到牵引力和阻力，根据牛顿第二定律得
       F-f=ma
得阻力f=F-ma=2.0×10⁵N-1.0×10⁶×0.1N=1.0×10⁵N
答：
（1）列车的加速度大小为0.10m/s²．
（2）列车在运动中所受的阻力大小为1.0×10⁵N．

点评：牛顿运动定律和运动学公式结合是解决动力学问题的基本方法，加速度是桥梁，是必求的量．