题目内容
一列长为l=1500m的货运列车，在平直的轨道上匀速行驶，运动中所受阻力为f=4×105N．在要通过某长度为L=600m的跨江大桥时，为提醒大桥上铁轨两旁的行人注意，处于车头的司机在机车到达桥头时拉响汽笛，位于车尾的押运员经过t1=4s听到汽笛声，已知空气中声速为v1=340m/s，求：
（1）列车机车提供的牵引力F；
（2）列车的行驶速度v2；
（3）列车通过大桥的时间t2．
解：
（1）由于列车做匀速直线运动处于平衡状态，根据二力平衡条件有：F=f=4×105N，
（2）根据题意，由速度、路程和时间关系有：l=（v1+v2）t1，
t1=4s将I=1500m，v1=340m/s，t1=4s代入上式得：v2=35m/s，
（3）L+l=v2t2，
将I=1500m，L=600m，v2=35m/s，代入数据得：t2=60s．
答：（1）列车机车提供的牵引力F为4×105N；
（2）列车的行驶速度v2为35m/s，
（3）列车通过大桥的时间t2为60s．
分析：（1）根据列车做匀速直线运动处于平衡状态，二力平衡条件可求得牵引力；
（2）根据题意，由速度、路程和时间关系，列出等式：l=（v1+v2）t1，即可求解；
（3）列车通过大桥的路程为大桥长和列车长，根据求得的列车的行驶速度v2；利用速度公式变形可求的列车通过大桥的时间．
点评：此题考查速度的计算、二力平衡条件的应用，解答此题时应注意：这列火车从车头进桥到车尾离桥行驶的路程=桥长+车长．
（1）由于列车做匀速直线运动处于平衡状态，根据二力平衡条件有：F=f=4×105N，
（2）根据题意，由速度、路程和时间关系有：l=（v1+v2）t1，
t1=4s将I=1500m，v1=340m/s，t1=4s代入上式得：v2=35m/s，
（3）L+l=v2t2，
将I=1500m，L=600m，v2=35m/s，代入数据得：t2=60s．
答：（1）列车机车提供的牵引力F为4×105N；
（2）列车的行驶速度v2为35m/s，
（3）列车通过大桥的时间t2为60s．
分析：（1）根据列车做匀速直线运动处于平衡状态，二力平衡条件可求得牵引力；
（2）根据题意，由速度、路程和时间关系，列出等式：l=（v1+v2）t1，即可求解；
（3）列车通过大桥的路程为大桥长和列车长，根据求得的列车的行驶速度v2；利用速度公式变形可求的列车通过大桥的时间．
点评：此题考查速度的计算、二力平衡条件的应用，解答此题时应注意：这列火车从车头进桥到车尾离桥行驶的路程=桥长+车长．
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