题目内容
一列火车共有n节车厢且均停在光滑的长直轨道上,各车厢间距相等,间距总长为a.若第一节车厢以速度v向第二节车厢运动,碰撞时间极短且碰后不分开,然后一起向第三节车厢运动,……依次直到第n节车厢.试求:
(1)火车的最后速度是多大?
(2)整个过程经历的时间是多长?
(1)火车的最后速度是多大?
(2)整个过程经历的时间是多长?
(1) (2)
解:(1)由动量守恒,有 (3分)
解得 (2分)
(2)设每两节相邻车厢间距为, (1分)
碰撞后连接在一起的车厢节数依次为2节、3节…... (n-1)节,它们的速度相应为v/2, v/3…,所以火车的最后速度为v/n. (2分)
通过各间距的时间相应为:
( 2分)总时间为: (2分)
解得 (2分)
(2)设每两节相邻车厢间距为, (1分)
碰撞后连接在一起的车厢节数依次为2节、3节…... (n-1)节,它们的速度相应为v/2, v/3…,所以火车的最后速度为v/n. (2分)
通过各间距的时间相应为:
( 2分)总时间为: (2分)
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