質(zhì)量為3×106 kg的列車，沿平直的軌道由靜止開始出發(fā)，以額定功率運(yùn)動(dòng)．在運(yùn)動(dòng)過程中受到的阻力大小恒定，經(jīng)過103 s后速度達(dá)到最大行駛速度72 km/h，此時(shí)司機(jī)發(fā)現(xiàn)前方4 km處的軌道旁山體塌方，便立即緊急剎車，這時(shí)所加的制動(dòng)力為9×104 N，結(jié)果列車正好到達(dá)軌道毀壞處停下．求：

(1)列車在行駛過程中所受的阻力的大小；

(2)列車的額定功率；

(3)列車的總行程．

答案：
解析：

　　解：(1)剎車過程：0－v2＝－2aS

　　加速度大小：a＝＝0.05 m/s2　1分

　　由牛頓第二定律得：F阻＋F制＝ma　1分

　　解得：F阻＝ma－F制＝6×104N　1分

　　(2)列車達(dá)到最大速度時(shí)F＝F阻　1分

　　解得：P＝Fv＝1.2×106W　1分

　　(3)由動(dòng)能定理得：Pt－F阻X1＝mv2m　1分

　　代入數(shù)據(jù)解得列車加速運(yùn)動(dòng)階段的路程：x1＝10 km　1分

　　故總行程：x＝x1＋x2＝14 km　1分


練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

“和平號”空間站已于2001年3月23日成功地墜落在太平洋海域，墜落過程可簡化為從一個(gè)近圓軌道(可近似看作圓軌道)開始，經(jīng)過與大氣摩擦，空間站的絕大部分經(jīng)過升溫、熔化，最后汽化而銷毀，剩下的殘片墜入大海.此過程中，空間站原來的機(jī)械能中，除一部分用于銷毀和一部分被殘片帶走外，還有一部分能量E′通過其他方式散失(不考慮墜落過程中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)所需的能量).

(1)試用以下各物理量的符號表示散失能量E′的公式；

(2)根據(jù)下列數(shù)據(jù)，算出E′的數(shù)值.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)墜落開始時(shí)，空間站的質(zhì)量m0=1.17×105 kg；

軌道距地面的高度為h=146 km；

地球半徑R=6.4×106 m

墜落空間范圍內(nèi)重力加速度取g=10 m/s2；

入海殘片的質(zhì)量為m=1.2×104 kg；

入海殘片的溫度升高Δt=3 000 K；

入海殘片的入海速度為聲速v=340 m/s；

空間站材料每千克升溫1 K平均所需能量C=1.0×103 J.

每銷毀1 kg材料平均所需能量μ=1.0×107 J.

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科目：高中物理 來源： 題型：

“和平號”空間站已于2001年3月23日成功地墜落在南太平洋海域，墜落過程可簡化為從一個(gè)近圓軌道(可近似看做圓軌道)開始，經(jīng)過與大氣摩擦，空間站的絕大部分經(jīng)過升溫、熔化，最后汽化而銷毀，剩下的殘片墜入大海.此過程中，空間站原來的機(jī)械能中，除一部分用于銷毀和一部分被殘片帶走外，還有一部分能量E′通過其他方式散失(不考慮墜落過程中化學(xué)反應(yīng)的能量).

(1)試導(dǎo)出用下列各物理量的符號表示散失能量E′的公式.

(2)算出E′的數(shù)值(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字).

墜落開始時(shí)空間站的質(zhì)量M=1.17×105 kg；

軌道離地面的高度為h=146 km；

地球半徑為R=6.4×106 m；

墜落空間范圍內(nèi)重力加速度取g=10 m/s2；

入海殘片的質(zhì)量m=1.2×104 kg；

入海殘片的溫度升高ΔT=3 000 K；

入海殘片的入海速度為聲速v=340 m/s；

空間站材料每1 kg升溫1 K平均所需能量c=1.0×103 J；

每銷毀1 kg材料平均所需能量μ=1.0×107 J.

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科目：高中物理 來源： 題型：

“和平號”空間站已成功地墜落在南太平洋海域，墜落過程可簡化為從一個(gè)近圓軌道（可近似看作圓軌道）開始，經(jīng)過與大氣摩擦，空間站的絕大部分經(jīng)過升溫、熔化，最后汽化而銷毀，剩下的殘片墜入大海.此過程中，空間站原來的機(jī)械能中，除一部分用于銷毀和一部分被殘片帶走外，還有一部分能量E′通過其他方式散失（不考慮墜落過程中化學(xué)反應(yīng)的能量）.

    （1）試導(dǎo)出用以下各物理量的符號表示散失能量E′的公式.

    （2）算出E′的數(shù)值（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）.

    墜落開始時(shí)空間站的質(zhì)量m1=1.7×105 kg;

    軌道離地面的高度為h=146 km;

    地球半徑R=6.4×106 m;

    墜落空間范圍內(nèi)重力加速度可看作g=10 m/s2;

    入海殘片的質(zhì)量m2=1.2×104 kg;

    入海殘片的溫度升高ΔT=3 000 K;

    入海殘片的入海速度為聲速v=340 m/s;

    空間材料每1 kg升溫1 K平均所需能量c=1.0×103 J;

    每銷毀1 kg材料平均所需能量μ=1.0×107 J.

   

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科目：高中物理 來源： 題型：

“和平號”空間站已于2001年3月23日成功地墜落在南太平洋海域.墜落過程可簡化為從一個(gè)近圓軌道（可近似看作圓軌道）開始，經(jīng)過與大氣摩擦，空間站的大部分經(jīng)過升溫、熔化,最后汽化而銷毀，剩下的殘片墜入大海.此過程中，空間站原來的機(jī)械能中除一部分用于銷毀和一部分被殘片帶走外，還有一部分能量E′通過其他方式散失（不考慮墜落過程中化學(xué)反應(yīng)的能量）.

（1）試導(dǎo)出以下各物理量的符號表示散失能量E′的公式;

（2）算出E′的數(shù)值.（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）?

墜落開始時(shí)空間站的質(zhì)量M=1.17×105 kg?

軌道離地面的高度為h=146 km；地球半徑為R=6.4×106 m?

墜落空間范圍內(nèi)重力加速度可看作g=10 m/s2?

入海殘片的質(zhì)量m=1.2×104 kg?

入海殘片的溫度升高ΔT=3 000 K?

入海殘片的入海速度為聲速v=340 m/s?

空間站材料每1 kg升溫1 K，平均所需能量

c=1.0×103 J

每銷毀1 kg材料平均所需能量μ=1.0×107 J.

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科目：高中物理 來源：2012-2013學(xué)年江蘇省江都區(qū)丁溝中學(xué)高一下學(xué)期期中考試物理試卷（帶解析） 題型：單選題

(1)開普勒行星運(yùn)動(dòng)第三定律指出：行星繞太陽運(yùn)動(dòng)的橢圓軌道的半長軸a的三次方與它的公轉(zhuǎn)周期T的二次方成正比，即＝k，k是一個(gè)對所有行星都相同的常量．將行星繞太陽的運(yùn)動(dòng)按圓周運(yùn)動(dòng)處理，請你推導(dǎo)出太陽系中該常量k的表達(dá)式．已知引力常數(shù)為G，太陽的質(zhì)量為M太．
(2)開普勒定律不僅適用于太陽系，它對一切具有中心天體的引力系統(tǒng)(如地月系統(tǒng))都成立．經(jīng)測定月地距離為3.84×108 m，月球繞地球運(yùn)動(dòng)的周期為2.36×106 s，試計(jì)算地球的質(zhì)量M地．(G＝6. 67×10－11 N·m2/kg2，結(jié)果保留一位有效數(shù)字)

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