Question

【題目】為了研發(fā)超高速的新型交通工具Hyperloop One，某公司完成了圖示的軌道測試，現(xiàn)簡化為下述過程。軌道全長1000m，之后鋪設了450m的減速沙堆，車輛全程保持懸浮，車輛質(zhì)量為260kg，忽略軌道和空氣產(chǎn)生的阻力。車輛從軌道的一端由靜止啟動，在電磁作用下加速，加速度大小為20m/s2，直到達到最大速度540km/h后關(guān)閉動力，最后在沙堆阻力的作用下減速，恰好停在減速沙堆的中點。車輛視為質(zhì)點，在這次測試中：

（1）求該車的“百公里加速時間”（即從靜止加速到100km/h的時間）；

（2）求該車從啟動到停下的總時間；

（3）求該車在沙堆上所受到的平均阻力大小。

Answer 1

【答案】(1) ；(2) ；(3)

【解析】

(1)100km/h=27.8m/s，540km/h=150m/s

根據(jù)

代入數(shù)據(jù)，可得“百公里加速時間”

(2)加速度的時間

這段時間內(nèi)的位移

勻速階段所用時間

減速階段所用時間

因此運動的總時間

(3)減速階段的加速度大小

根據(jù)牛頓第二定律

可得阻力大小。