劉航飛 溫應(yīng)春
據(jù)古巴媒體報(bào)道,兩列運(yùn)送旅客的火車當(dāng)?shù)貢r(shí)間2009年2月8日早上8點(diǎn)半,在古巴中部卡馬圭省的錫瓦尼庫(kù)市相撞?;疖囅嘧伯a(chǎn)生較大破壞,一些車廂被震出鐵軌,造成3人死亡,93人受傷,其中部分乘客傷勢(shì)嚴(yán)重。事發(fā)時(shí),其中一列火車從古巴首都哈瓦那出發(fā)向東駛往圣地亞哥市。另一列火車從沿海城市曼薩尼約出發(fā)向西開(kāi)往哈瓦那。理論上講,這兩列火車在兩條平行的軌道行駛,不應(yīng)該撞到一起。警方正在調(diào)查事發(fā)原因。
原創(chuàng)試題
1. 由于這兩輛火車相向行駛,試根據(jù)物理知識(shí)判斷導(dǎo)致這起事故發(fā)生的原因可能是()
A. 車速過(guò)大 B. 慣性大
C. 可能在彎道處 D. 可能是路基失修
2. 假設(shè)這起事故是某一列火車離心所致,若路基是平的,彎道處的半徑為10 km,假設(shè)火車的質(zhì)量為600 t,可以看做質(zhì)點(diǎn)(姑且這樣看待),車速是100 km/h,試計(jì)算火車對(duì)鐵軌的壓力至少多大?
3. 若兩車的速度分別為100 km/h和120 km/h,兩車質(zhì)量都是600 t,假設(shè)相撞的情景可以簡(jiǎn)單視為正碰,碰后粘連為一體,碰撞時(shí)間為0.1 s,試求平均撞擊力有多大?
4. 若把兩車的運(yùn)動(dòng)看作是在同一軌道上的相向運(yùn)動(dòng),假設(shè)兩車在相距100 m處時(shí)同時(shí)剎車,剎車加速度大小都是10 m/s2,兩司機(jī)的反應(yīng)時(shí)間(即從司機(jī)發(fā)現(xiàn)險(xiǎn)情到實(shí)施剎車所經(jīng)歷的時(shí)間)都是Δt,試求Δt是何數(shù)值,才能保證兩車不相撞?
5. 已知每列火車長(zhǎng)約300 m,甲車從靜止開(kāi)始做加速度為1 m/s2的勻加速直線運(yùn)動(dòng),乙車初速度為120 km/h,做加速度為1m/s2的勻減速直線運(yùn)動(dòng),兩車在筆直的鐵軌上做相向運(yùn)動(dòng),開(kāi)始時(shí)兩車相距20 m。
(1)兩車何時(shí)相遇?
(2)相遇到分離歷時(shí)多長(zhǎng)?
(3)若甲、乙兩車的加速度大小都為10 m/s2,則從兩車相遇到分離歷時(shí)多長(zhǎng)?