高一物理题,有关牛顿定律、加速度、位移,在线等!张强和孙利准备去一著名地质公园参观考察,上了一列火车,坐下后张强拿出弹簧秤和秒表,面对列车将要前进的方向,把质量为m的重物挂在弹
来源：学生作业帮助网 编辑：六六作业网 时间：2024/12/18 16:01:12
高一物理题,有关牛顿定律、加速度、位移,在线等!张强和孙利准备去一著名地质公园参观考察,上了一列火车,坐下后张强拿出弹簧秤和秒表,面对列车将要前进的方向,把质量为m的重物挂在弹
高一物理题,有关牛顿定律、加速度、位移,在线等!
张强和孙利准备去一著名地质公园参观考察,上了一列火车,坐下后张强拿出弹簧秤和秒表,面对列车将要前进的方向,把质量为m的重物挂在弹簧秤上,把秒表交给孙利,此时列车开始启动,孙利按下秒表,张强发现重物向自己倾斜,弹簧秤的示数为12.5N,持续时间为4s；接着重物又竖直悬挂,弹簧秤示数为10N,持续时间为10min；后来又发现重物远离自己向前倾斜,示数为12.5N,经4s火车停止.
请你协助他们计算列车在此过程中行驶的位移,以及刹车前的速度.（g=10m/s^2）
高一物理题,有关牛顿定律、加速度、位移,在线等!张强和孙利准备去一著名地质公园参观考察,上了一列火车,坐下后张强拿出弹簧秤和秒表,面对列车将要前进的方向,把质量为m的重物挂在弹
先要弄清题意,当弹簧秤竖直时,说明水平方向没有受力,也就是说火车加速度为零,这时弹簧秤的示数就等于物体的重力,于是物体重力：G=10N
过程可以分为三个阶段：
第一阶段：
当物体向自己（后方）倾斜,此时物体只受绳的拉力和重力作用,它们的合力向正前方,从而产生向前的加速度（与火车加速度相同）,受力分析如图,可以求得合力为：F合=根号[F^2-(mg)^2]=7.5N
因此火车加速度为 a=F合/m=7.5m/s^2
这段时间里火车最后的速度就是刹车前的速度：v=at=7.5*4=30m/s
加速度阶段火车位移 x1=at^2/2=60m
第二阶段：
火车匀速前进的位移：X2=vt2=7.5*10*60=4500m
第三阶段：
减速阶段：
同第一阶段的原理,可以求得火车加速度大小为 a=7.5m/s ,方向与速度方向相反.
同理刹车位移为 x3=60m
所以得出整个过程中的位移为：X=X1+X2+X3=4620m
刹车前的速度为 7.5m/s
友情提示：对这样的问题一定要学会分段处理,并且要对每一段进行受力分析,找出合外力,从而求出加速度,便能很顺利地解题.希望能对你有所帮助.