求解一道高中物理题………………………… !
总质量为M的列车,沿水平直线轨道匀速前进,其末节车厢质量为m,中途脱节,司机发觉时,机车以行驶L的距离,于是立即关闭油门,撤去牵引力。设运动的阻力与质量成正比,机车的牵引...
总质量为M的列车,沿水平直线轨道匀速前进,其末节车厢质量为m,中途脱节,司机发觉时,机车以行驶L的距离,于是立即关闭油门,撤去牵引力。设运动的阻力与质量成正比,机车的牵引力是恒定的,当列车的两部分都停止时,它们的距离是多少? {要详细过程}
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设阻力系数为k,列车开始的匀速度为v0,
列车开始匀速运动阶段的牵引力F=kM ( 等于阻力f )
末节车厢脱节后前进s1距离,则kms1=mv0²/2,车厢到停下来要运动的距离:s1=v0²/(2k)
末车脱节后,动力不变F=kM,阻力变小f=k(M-m)
合力为:F-f=km /此时为加速运动/
行驶L距离做功:km*L
则机车前部分具有动能为:kmL+(M-m)v0²/2 / 后半部分为原有动能 /
对于机车及前部分车厢撤去动力后前进s2,则k(M-m)s2= kmL+(M-m)v0²/2
解之,得:s2= mL/(M-m)+v0²/(2k)
所以,列车的两部分都停止时,他们的距离:
Δs=L+s2-s1=L+mL/(M-m)=ML/(M-m)。
列车开始匀速运动阶段的牵引力F=kM ( 等于阻力f )
末节车厢脱节后前进s1距离,则kms1=mv0²/2,车厢到停下来要运动的距离:s1=v0²/(2k)
末车脱节后,动力不变F=kM,阻力变小f=k(M-m)
合力为:F-f=km /此时为加速运动/
行驶L距离做功:km*L
则机车前部分具有动能为:kmL+(M-m)v0²/2 / 后半部分为原有动能 /
对于机车及前部分车厢撤去动力后前进s2,则k(M-m)s2= kmL+(M-m)v0²/2
解之,得:s2= mL/(M-m)+v0²/(2k)
所以,列车的两部分都停止时,他们的距离:
Δs=L+s2-s1=L+mL/(M-m)=ML/(M-m)。
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