Question

质量为2.0×10⁶kg的列车以20m/s的速度在平直铁路上匀速行驶．为达到前方过桥的限速要求，列车匀减速行驶120s后，速度减为8m/s．此时列车刚好到达铁路桥．求：
（1）列车减速过程中加速度的大小；
（2）列车减速过程中所受合外力的大小；
（3）列车开始减速时与铁路桥的距离．

Answer 1

分析：（1）根据加速度的定义式求解加速度；
（2）根据牛顿第二定律求解合外力；
（3）根据匀变速直线运动位移速度公式求解位移．

解答：解：（1）根据加速度的定义式a=

△v

△t

得：a=

8-20

120

=-0.1m/s²，
（2）根据牛顿第二定律得：F=ma=2.0×10⁶×0.1=2.0×10⁵N
（3）由

v

2 2

-

v

2 1

=2ax得：
x=

v 2 2 - v 2 1

2a

=

64-400

-0.2

=1680m
答：（1）列车减速过程中加速度的大小为0.1m/s²；（2）列车减速过程中所受合外力的大小为2.0×10⁵N；（3）列车开始减速时与铁路桥的距离为1680m．

点评：本题主要考查了匀变速直线运动基本公式及牛顿第二定律的直接应用，难度不大，属于基础题．