
图16(1)

图16(2)
(1)第一节车厢刚被带动时列车的速度;
(2)最后一节车厢刚被带动时列车的速度;
(3)要想使最后一节车厢也能被带动起来,机车牵引力F的最小值.

图16(1)

图16(2)
(1)第一节车厢刚被带动时列车的速度;
(2)最后一节车厢刚被带动时列车的速度;
(3)要想使最后一节车厢也能被带动起来,机车牵引力F的最小值.
解析:(1)挂接第一节车厢前,由动能定理
(F-kmg)d=
mv1′2-0 ①
挂接第一节车厢的过程中,由动量守恒mv1′=2mv1 ②
由①②得:v1=
③
(2)挂接第二节车厢前,由动能定理
(F-k·2mg)·d=
×2mv2′2-
×2mv12 ④
挂接第二节车厢的过程中,由动量守恒2mv2′=3mv2 ⑤
由③④⑤得:v2=
⑥
挂接第三节车厢前,由动能定理
(F-k·3mg)·d=
×3mv3′2-
×3mv22 ⑦
挂接第三节车厢的过程中,由动量守恒3mv3′=4mv3 ⑧
由⑥⑦⑧可得:v3=
⑨
同理可知,第n节车厢刚被带动时的速度
vn=
. ⑩
(3)要求vn≥0,由⑩式可知,即要求
-
kg≥0
所以F≥
kmg.
答案:(1)
(2)![]()
(3)
kmg