题目内容

【题目】2017921日,高铁复兴号动车组率先在京沪高铁线以最高速度350km/h正式运行。高铁轨道可以认为是直线,启动加速和停靠减速时可以看作匀变速直线运动。现对高铁列车运行进行如下研究:

1)用一根细绳将一个小球悬挂在行李架上,使悬挂点正好在小桌边沿的正上方。测量出悬挂点到小球的距离l及加速阶段小球偏离桌子边沿的水平距离d。若重力加速度为g,则高铁列车加速时的加速度多大?

2)为了缩短总运行时间,高铁列车一般停靠站点较少,且在站点停靠时间仅为2min。为照顾乘客舒适度,假设高铁列车在加速和减速阶段的加速度控制在0.2m/s2。请以此计算高铁列车因一次停靠而耽误的时间为多少分钟。(结果保留2位有效数字)

【答案】(1) (2) 10min

【解析】试题分析:列车与小铁锁具有相同的加速度,通过对小铁锁受力分析,根据牛顿第二定律求出加速度的大小;根据运动学公式分别求出加减速所用的时间和停靠的时间,在求出正常运行所需时间,即可求得列车因一次停靠而耽误的时间。

1作出小球受力如图所示:

根据牛顿第二定律有:

根据几何关系有:

解得:

2)加速和减速的加速度大小为a=0.2m/s2,正常运行速度为v0=350km/h=97.2m/s

减速时间为t1,加速时间为t2,停靠时间t3=120s

减速阶段v0=at1

解得:t1=486s

位移为:x1=

加速阶段v0=at2

解得:t2=486s

位移为:x2=

从减速到加速到正常速度的总时间为:t=t1+t2+t3=1092s

正常运行所需时间为: =485.6s

耽误时间:

练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网