Question

质量为100 t的机车从停车场出发，经255 m后，速度达到54 km/h，此时，司机关闭发动机，让机车进站，机车又行驶了125 m才停在站上．设所受阻力不变，求机车关闭发动机前所受到的牵引力．

Answer 1

答案：
解析：

思路解析：机车关闭发动机前在牵引力和阻力共同作用下向前加速；关闭发动机后，机车只在阻力作用下做减速运动．因此加速阶段的初末速度及位移均已知，故可由运动学公式求出加速阶段的加速度，由牛顿第二定律可求出合力；在减速阶段初末速度及位移已知，同理可以求出加速度，由牛顿第二定律可求出阻力，则由两阶段的力可求出牵引力． 　　解：在加速阶段：初速度v0＝0，末速度v1＝54 km/h＝15 m/s． 　　位移x1＝225 m，由vt2－v02＝2ax得 　　加速度 　　由牛顿第二定律得 　　F引－F阻＝ma1＝105×0.5 N＝5×104 N　　① 　　减速阶段：初速度v1＝15 m/s，末速度v2＝0，位移s2＝125 m． 　　由vt2－v02＝2as得加速度，负号表示a2方向与v1方向相反． 　　由牛顿第二定律 　　F阻＝－ma2＝－105×(－0.9)N＝9×104 N　　② 　　由①②得 　　机车的牵引力为F引＝1.4×105 N． 　　深化升华：注意此处空半格解题前应对问题先作定量性的分析，弄清物理情景，找出解题的关键，以养成良好的思维品质和解题习惯．在求解加速度过程中要注意加速度和速度方向的关系，在求a2时也可不考虑方向，直接求其大小a2＝0.9 m/s2，然后根据阻力向后得出F阻＝ma2＝9×104 N的结果．