题目内容
一列质量为103 t的列车,机车牵引力为3.5×105 N,运动中所受阻力为车重的0.01倍.列车由静止开始做匀加速直线运动,速度变为180 km/h,需要多长时间?此过程中前进了多少千米?
解析:对列车受力分析得,列车在水平方向受牵引力、阻力作用,由牛顿第二定律求出加速度a;再由运动学公式求出运动时间t,运动的位移s.
列车总质量m=103 t=106 kg,总重力G=mg=106×10 N=107 N,运动中所受的阻力F=0.01G=0.01×107 N=1×105 N.设列车匀加速运动的加速度为a,由牛顿第二定律得F牵-F=ma,则列车的加速度a== m/s2=0.25 m/s2,列车由静止加速到vt=180 km/h=50 m/s,所用时间t== s=200 s,此过程列车的位移s== m=5×103 m=5 km.
答案:200 s 5 km
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