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    5．一客运列车匀速行驶，其车轮在铁轨间的接缝处会产生周期性撞击．坐在该客车中的某旅客测得从第1次到第11次撞击声之间的时间间隔为10.0s．在相邻的平行车道上有一列货车，当该旅客经过货车车尾时，货车恰好从静止开始以恒定加速度沿客车行进方向运动．该旅客在此后的40.0s内，看到恰好有30节货车车厢被他连续超过．已知每根铁轨的长度为25.0m，每节货车车厢的长度为25.0m，货车车厢间距忽略不计．求：
    （1）客车运行速度的大小；
    （2）货车运行加速度的大小．
    （3）若旅客恰好不能超过货车车头，则货车有多少节车厢？

    分析 （1）根据客车通过每根铁轨的时间，结合速度公式求出客车运行的速度．
    （2）客车做匀速直线运动，货车做匀加速直线运动，抓住两者位移之差等于30L，求出货车运行的加速度．
    （3）当货车速度增大到客车速度时，货车开始反超客车，结合速度相等，结合位移关系求出货车车厢的节数．

    解答 解：（1）设连续两次撞击铁轨的时间间隔为△t，每根铁轨的长度为l，
    则客车速度为
    v=$\frac{l}{△t}$，
    因为$△t=\frac{10}{11-1}s=1s$，
    代入数据解得客车运行的速度大小v=25m/s．
    （2）设从货车开始运动后t=20.0s内客车行驶了s1米，货车行驶了s2米，货车的加速度为a，
    30节货车车厢的总长度为L=30×25.0m=7500m．
    由运动学公式有
    s1=vt，
    s2=$\frac{1}{2}a{t}^{2}$
    由题给条件有L=s1-s2，
    联立各式代入数据解得 a=$\frac{5}{16}m/{s}^{2}$．
    （3）当货车速度增大到客车速度时，货车开始反超客车，依题意，由运动学公式有：
    $t′=\frac{v}{a}$，
    s1′=vt′，
    ${s}_{2}′=\frac{1}{2}at{′}^{2}$，
    nL=s1′-s2′
    代入数据解得n=40          
    答：（1）客车运行速度的大小为25m/s；
    （2）货车运行加速度的大小为$\frac{5}{16}m/{s}^{2}$．
    （3）若旅客恰好不能超过货车车头，则货车有40节车厢．

    点评 本题考查追及问题，找到客车和货车之间的时间和位移关系是解决本题的关键．对于第三问，要知道速度相等后，货车开始反超客车．

    练习册系列答案
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    （2）要使每次合力与分力产生相同的效果，必须要做的是A（填正确说法代号）
    A．每次将橡皮条拉到同样的位置          B．每次把橡皮条拉直
    C．每次准确读出弹簧秤的示数            D．每次记准细绳的方向
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