Question

一客運(yùn)列車甲勻速行駛，其車輪在鐵軌間的接縫處會產(chǎn)生周期性的撞擊．坐在客車甲中的某旅客測得從第1次到第16次撞擊聲之間的時(shí)間間隔為10.0s．在相鄰的平行車道上有另一列客運(yùn)列車乙，當(dāng)旅客經(jīng)過列車乙車頭時(shí)，列車乙恰好從靜止開始以恒定加速度沿列車甲行進(jìn)的相反方向啟動．該旅客在此后的12.0s內(nèi)，看到恰好有20節(jié)乙車的車廂（含車頭在內(nèi)）從他身旁經(jīng)過．已知每根鐵軌的長度為25.0m，乙車車頭及每節(jié)車廂的長度為26.5m，車廂間距忽略不計(jì)．求：
（1）客車甲運(yùn)行速度的大小；
（2）列車乙運(yùn)行加速度的大小．

Answer 1

（1）設(shè)連續(xù)兩次撞擊鐵軌的時(shí)間間隔為△t，每根鐵軌的長度為L，則列車速度為v=

L

△t

，
其中△t=

10

16-1

，得v=37.5m/s
（2）12s內(nèi)甲車運(yùn)動的距離為x₁=vt=37.5×12=450m
設(shè)乙車的加速度為a，據(jù)位移公式知，12s內(nèi)乙車運(yùn)動的距離為：x2=

1

2

at2=

1

2

×a×122=72a
根據(jù)題意知：x₁+x₂=20×26.5
代入數(shù)據(jù)解得：a=

10

9

m/s²
答：（1）客車甲運(yùn)行速度的大小為37.5m/s；（2）列車乙運(yùn)行加速度的大小為

10

9

m/s²．