一輛機(jī)車掛著車廂由靜止開始在水平軌道上勻加速行駛,前10s走了40m,突然機(jī)車與車廂脫鉤,又過了10s,機(jī)車與車廂相距60m,若機(jī)車牽引力保持不變,求機(jī)車與車廂的質(zhì)量比?(動(dòng)摩擦因數(shù)為0.02,空氣阻力不計(jì),取g=10m/s2)
M:m = 5: 1
設(shè)機(jī)車和車廂的質(zhì)量分別為M和m,機(jī)車和車廂構(gòu)成的系統(tǒng),在脫鉤前、后受到的合外力F合不變。
F合=(M+m) …… (1)
由運(yùn)動(dòng)規(guī)律得,脫鉤前機(jī)車和車廂的共同加速度為
= =0.8m/ s
脫鉤后機(jī)車和車廂的加速度分別為 1和 2,由質(zhì)點(diǎn)系牛頓第二定律(如果一個(gè)質(zhì)點(diǎn)系在任意的X方向上受到的合外力為Fx,質(zhì)點(diǎn)系中的n個(gè)質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量分別為m1、m2、……mn,在X方向的加速度分別為 1x、 2x、…… nx,那么有Fx=m1 1x+m2 2x +……+mn nx) 得:
F合=M 1+ m 2 …… (2)
由(1)(2)式和 2 =-μg求得
1= +0.8
由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得ΔS = S機(jī)-S廂 = t22( 1- 2)= 60 …… (3)
解(3)式得M:m = 5: 1
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科目:高中物理 來源: 題型:
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科目:高中物理 來源: 題型:
時(shí)刻t/s | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
位置坐標(biāo)x/m | 0 | 0.5 | 2 | 4.5 | 8 | 12 | 16 | 20 |
瞬時(shí)速度v/(m?s-1) | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 4 | 4 | 4 |
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時(shí)刻t/s | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
位置的坐標(biāo)x/m | 0 | 0.5 | 2 | 4.5 | 8 | 12 | 16 | 20 |
瞬時(shí)速度v/(m?s-1) | 1 | 2 | 3 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 |
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