质量M=3×106kg的列车，在恒定的额定功率下，沿平直的轨道由静止开始出发，在运动的过程中受到的阻力大小f1恒定．列车达到最大行驶速度v=72km/h后，某时

题文

质量M=3×10⁶kg的列车，在恒定的额定功率下，沿平直的轨道由静止开始出发，在运动的过程中受到的阻力大小f₁恒定．列车达到最大行驶速度v=72km/h后，某时刻司机发现前方S=2km处的轨道旁山体塌方，便立即紧急刹车，这时由于刹车所附加的制动力恒为f2=2×105 N，结果列车正好到达轨道毁坏处停下．求：
（1）列车刹车时加速度a的大小；
（2）列车在正常行驶过程中所受的阻力f₁的大小；
（3）列车的额定功率P．

题型：未知 难度：其他题型

答案

（1）列车最大速度v=72km/h=20m/s，
列车刹车后做匀减速运动，知道静止，
由匀变速运动的速度位移公式可得，
加速度a=v22s=2022×2000=0.1m/s²；
（2）列车刹车后，在水平方向受二力作用，
由牛顿第二定律得：f₁+f₂=ma，
则f1=ma-f2=3×106×0.1 N-2×105 N=1×105 N；
（3）列车达到最大速度时，牵引力等于阻力F=f₁，
机车额定功率P=Fv=f₁•v=1×10⁵×20=2×10⁶W；
答：（1）列车刹车时加速度a的大小为0.1m/s²；
（2）列车在正常行驶过程中所受的阻力f₁的大小为1×10⁵N；
（3）列车的额定功率为2×10⁶W．

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解析

v22s

考点

据考高分专家说，试题“质量M=3×106kg的列车，在恒定的额.....”主要考查你对 [匀变速直线运动的位移与速度的关系 ]考点的理解。

匀变速直线运动的位移与速度的关系

匀变速直线运动的速度-位移公式：

v_t²-v₀²=2as。

适用条件：

匀变速直线运动

匀变速直线运动的速度-位移公式推导：

由
可得，将t代入有可得，将t代入有
，即

注意：

①是由公式

注意：

①是由公式
推导而出，一般情况下，对同一过程不能联立三式求解。
②关系式
中一共有四个物理量，若求其中的一个物理量，需要知道其他的三个物理量。由可推得（v取正值还是负值根据情况判断），中一共有四个物理量，若求其中的一个物理量，需要知道其他的三个物理量。由可推得（v取正值还是负值根据情况判断），

③位移与速度的关系式

为矢量式，应用它解题时，若规定初速度
的方向为正方向，a与同向时为正值，物体做匀加速运动，a与的方向为正方向，a与同向时为正值，物体做匀加速运动，a与
反向时为负值，物体做匀减速运动。位移
，说明物体通过的位移的方向与物体的初速度的方向相同，位移，说明物体通过的位移的方向与物体的初速度的方向相同，位移
，说明位移的方向与初速度的方向相反。

知识点拨：

对位移和速度关系的两点提醒：

1. 注意同一性，即
   
   应是同一研究对象在同一运动过程中的初速度、末速度、加速度及发生的位移。
2. 注意矢量性，即以
   
   方向为正方向，其余三量与初速度的方向相同则为正，相反则为负。

当初速度为零时：

初速度为
初速度为0速度公式初速度为0速度公式

位移公式位移公式


速度—位移公式

null

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