Question

（16分）小明同學(xué)乘坐杭溫線“和諧號(hào)”動(dòng)車(chē)組，發(fā)現(xiàn)車(chē)廂內(nèi)有速率顯示屏。當(dāng)動(dòng)車(chē)組在平直軌道上經(jīng)歷勻加速、勻速與再次勻加速運(yùn)行期間，他記錄了不同時(shí)刻的速率，部分?jǐn)?shù)據(jù)列于表格中。已知?jiǎng)榆?chē)組的總質(zhì)量M=2.0×10⁵kg，假設(shè)動(dòng)車(chē)組運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的阻力是其重力的0.1倍，取g=10m/s²。在小明同學(xué)記錄動(dòng)車(chē)組速率這段時(shí)間內(nèi)

t/s	v/m·s-1
0	30
100	40
300	50
400	50
500	60
550	70
600	80

求：

（1）動(dòng)車(chē)組的加速度值；

（2）動(dòng)車(chē)組牽引力的最大值；

（3）動(dòng)車(chē)組位移的大小。

 

Answer 1

【答案】

（1）第一階段加速度為；第二階段加速度為（2）（3）

【解析】

試題分析：（1）通過(guò)記錄表格可以看出，動(dòng)車(chē)組有兩個(gè)時(shí)間段處于加速狀態(tài)，設(shè)加速度分別為a₁、a₂，

由

代入數(shù)據(jù)后得：

 

 

（2） 

當(dāng)加速度大時(shí)，牽引力也大，

代入數(shù)據(jù)得：

 

(3)第一次加速運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷的時(shí)間s   

m 

第二次加速運(yùn)動(dòng)時(shí)間為s    

m  

勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)間為s 

m                                                     

    

考點(diǎn)：牛頓第二定律、勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律

點(diǎn)評(píng)：此類題型屬于常見(jiàn)的用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決實(shí)際問(wèn)題：先通過(guò)求出加速度，然后利用相關(guān)的勻變速直線運(yùn)動(dòng)公式求出物體的位移。