题目内容
【题目】在某次实验直轨道上测试超级高铁技术时，列车从静止开始启动后达到最大速度720km/h，然后匀速运动一段时间再匀减速运动，恰好到达368km的终点站。已知加速阶段与减速阶段加速度大小相等，匀速阶段时间是变速阶段总时间的22.5倍，试验列车总质量为5000kg，运行过程中的平均阻力为2000N，求：
（1）匀速运行过程的时间；
（2）匀加速直线运动时加速度；
（3）该超级高铁在减速阶段时列车的制动力。
【答案】（1）1800s；（2）5m/s2；（3）23000N
【解析】
（1）有题目可以得知由于加速阶段加速度大小与减速阶段加速度大小相等，因此加速阶段时间与减速阶段时间相同，进而设加速时间为t即可得到整个过程各阶段时间的表达。再画图，根据
图中直线与x轴所围成的面积为位移大小的原理求出图中等腰梯形的面积。最后列出等式代入数据解得最终答案。
（2）根据加速度定义式
可以计算出答案。
（3）先对列车进行受力分析，得到合外力的组成。再根据牛顿第二定律
列出等式，进而解得答案。
（1）整个过程的图像如下
由于加速阶段加速度大小与减速阶段加速度大小相等，因此加速阶段时间与减速阶段时间相同，设加速时间为t，则匀速阶段的时间
图中面积代表位移，单位换算后得
、
，即
代入数据得出
即匀速运动时间
（2）根据上题可算出匀加速直线运动时间为40s，根据
可得出加速度
（3）根据牛顿第二定律得
代入数据解得
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