Question

【题目】质量为的机车以恒定牵引力F拖着质量为的拖车，在水平直轨道上匀速行驶，速度16m/s，某时刻机车和拖车意外脱钩，一段时间后，司机发现并关闭机车的动力装置，此时拖车的速度减小了6m/s。机车在这个过程中前进的距离为L=132m，假设在运动过程中，机车和拖车受到的阻力均与它们的重力成正比且比值相同。机车与拖车均可视为质点，试求：

（1）机车关闭动力装置时，它的速度大小以及动力装置提供的恒力F

（2）从关闭机车的动力装置到机车和拖车都停止的这一过程中，阻力的总功为多少？

Answer 1

【答案】(1) ， (2)

【解析】(1)把机车和拖车看成一个整体，整体水平方向所受合外力为零，由动量守恒；

因

所以解得：

当机车和拖车分离后，都做匀变速运动。所以有

可得：

匀速运动时：

分离时，机车做匀加速运动：

即

分离时，拖车做匀减速运动：

联立各式可得

解得：

(2)关闭机车动力装置以后，机车和拖车都将因阻力而停止。

根据动能定理得；

解得：