Question

小李同學乘坐杭溫線“和諧號”動車組，發(fā)現(xiàn)車廂內(nèi)有速率顯示屏。當動車組在平直軌道上經(jīng)歷勻加速、勻速與再次勻加速運行期間，他記錄了不同時刻的速率，部分數(shù)據(jù)列于表格中。已知動車組的總質(zhì)量M=2.0×10⁵kg，假設動車組運動時受到的阻力是其重力的0.1倍，取g=10m/s²。在小李同學記錄動車組速率這段時間內(nèi)，求：

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

（1）動車組的加速度值；
（2）動車組牽引力的最大值；
（3）動車組位移的大小。

Answer 1

（1）a₁=0.1m/s²   a₂=0.2m/s²
(2)F=2.4×10⁵N
(3)x=30250⁴m

解析試題分析：（1）據(jù)表格數(shù)據(jù)可知，在0-200s和400-500s時間內(nèi)動車組的加速度為

在500-600s時間內(nèi)，動車組的加速度為：

(2)對動車組受力分析，在水平方向受到牽引力F和阻力f，據(jù)牛頓第二定律得：

而
則動車組牽引力為F=2.4×10⁵N
(3)據(jù)表格數(shù)據(jù)可得動車組的位移為：
在0-200s時間內(nèi)的位移為：
在200-450s時間內(nèi)動車組的位移為：
在450-600s時間內(nèi)動車組的位移為：
則總位移x=3.025×10⁴m
考點：本題考查牛頓第二定律、運動學關(guān)系。