Question

2．质量为2.0×10⁶kg的列车以20m/s的速度在平直铁路上匀速行驶．为达到前方过桥的限速要求，列车匀减速行驶60s后，速度减为8m/s，此时列车刚好到达铁路桥．求：
（1）列车减速过程中加速度的大小；
（2）列车减速过程中所受合外力的大小．

Answer 1

分析 （1）已知初末速度和时间，根据速度公式可求得加速度的大小；
（2）对减速过程由牛顿第二定律可求得合外力的大小．

解答 解：（1）由a=$\frac{v-{v}_{0}}{t}$可得：
a=$\frac{8-20}{60}$=-0.2m/s²；
加速度大小为0.2m/s²；
（2）对减速过程由牛顿第二定律可知：
合外力的大小：
F=ma=2×10⁶×0.2=4×10⁵N；
答：（1）列车减速过程中加速度的大小为0.2m/s²；
（2）列车减速过程中所受合外力的大小为4×10⁵N；

点评 本题考查牛顿第二定律的基本应用，属于已知运动求受力的问题；只要明确加速度在动力学应用中的桥梁作用即可正确求解； 注意本题中只要求解答加速度和力的大小即可．