【題目】一列火車(chē)總質(zhì)量m=500t,機(jī)車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率P=6×105 W,在軌道上行駛時(shí),軌道對(duì)列車(chē)的阻力Ff是車(chē)重的0.01倍,g取10m/s2,求:

(1)火車(chē)在水平軌道上行駛的最大速度;

(2)在水平軌道上,發(fā)動(dòng)機(jī)以額定功率P工作,當(dāng)行駛速度為v1=1m/s和v2=10m/s時(shí),列車(chē)的瞬時(shí)加速度a1、a2各是多少;

(3)在水平軌道上以36km/h速度勻速行駛時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際功率P′;

(4)若火車(chē)從靜止開(kāi)始,保持0.5m/s2的加速度做勻加速運(yùn)動(dòng),這一過(guò)程維持的最長(zhǎng)時(shí)間.

【答案】(1)火車(chē)在水平軌道上行駛的最大速度是12 m/s;

(2)在水平軌道上,發(fā)動(dòng)機(jī)以額定功率P工作,當(dāng)行駛速度為v1=1m/s時(shí)的加速度的大小為1.1 m/s2,當(dāng)行駛速度為v2=10m/s時(shí)加速度的大小為0.02 m/s2;

(3)在水平軌道上以36km/h速度勻速行駛時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際功率P′為5×105 W;

(4)若火車(chē)從靜止開(kāi)始,保持0.5m/s2的加速度做勻加速運(yùn)動(dòng),這一過(guò)程維持的最長(zhǎng)時(shí)間是4s

【解析】

試題分析:(1)列車(chē)以額定功率工作時(shí),當(dāng)牽引力等于阻力,即F=Ff=kmg時(shí)列車(chē)的加速度為零,速度達(dá)最大vm,

則:vm====12 m/s.

(2)當(dāng)vvm時(shí)列車(chē)加速運(yùn)動(dòng),

當(dāng)v=v1=1 m/s時(shí),

F1==6×105 N,

據(jù)牛頓第二定律得:a1==1.1 m/s2

當(dāng)v=v2=10 m/s時(shí),F(xiàn)2==6×104 N

據(jù)牛頓第二定律得:a2==0.02 m/s2

(3)當(dāng)v=36 km/h=10 m/s時(shí),列車(chē)勻速運(yùn)動(dòng),

則發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際功率P′=Ffv=5×105 W.

(4)根據(jù)牛頓第二定律得牽引力F′=Ff+ma=3×105 N,在此過(guò)程中,速度增大,發(fā)動(dòng)機(jī)功率增大.

當(dāng)功率為額定功率時(shí)速度大小為vm′,

即vm′==2 m/s

據(jù)vm′=at,

得:t==4 s.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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C.

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1小球B開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度為多大?

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3)從起點(diǎn)P到打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B的過(guò)程中物體的重力勢(shì)能減少量△EP= J,此過(guò)程中物體動(dòng)能的增加量△Ek= J;(g9.8m/s2,保留兩位小數(shù))

4)通過(guò)計(jì)算,數(shù)值上△EP △Ek(填、“=”),這是因?yàn)?/span> ;

5)實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是:

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