【題目】預計商合杭高鐵在2020年8月建成通車，屆時合肥到杭州鐵路運行時間將從3小時縮短至1.5小時左右。我國高鐵使用的“和諧號”動車組是由動車和拖車編組而成，提供動力的車廂叫動車，不提供動力的車廂叫拖車。某列高鐵動車組有10節(jié)車廂組成，其中車頭第1節(jié)、車中第6節(jié)為動車，其余為拖車，假設動車組每節(jié)車廂質量均為m=2×l04kg，每節(jié)動車的額定功率P =1×l03kW，行駛過程中每節(jié) 車廂所受阻力f大小均為車廂重力0.01倍（g取10 m/s2）。

(1)求這列髙鐵動車組在平直道路上運行的最大速度vm；

(2)當高鐵動車在某平直道路上以v=180 km/h勻速行駛，且第6節(jié)發(fā)動機功率為4×l02kW，求第1、2 節(jié)車廂之間作用力大小。

【答案】(1)(2)1×104 N

【解析】

(1)高鐵以最大速度運動，應受力平衡:

F =f總

由功率公式得

P總=Fvm

解得：

(2)v=180km/h=50m/s，第 6 節(jié)產(chǎn)生動力

F6=

第2節(jié)到第10節(jié)車廂受力平衡，有：

F6+F12-9f=0

解得：

F12 =1×104 N

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩小球從斜面的頂點先后以不同的初速度向右水平拋出，在斜面上的落點分別是a和b，不計空氣阻力。關于兩小球的判斷正確的是

A. 落在b點的小球飛行過程中速度變化快

B. 落在a點的小球飛行過程中速度變化大

C. 小球落在a點和b點時的速度方向不同

D. 兩小球的飛行時間均與初速度v0成正比

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，用"碰撞實驗器"可以驗證動量守恒定律，即研究兩個小球在軌道水平部分碰撞前后的動量關系：先安裝好實驗裝置，在地上鋪一張白紙，白紙上鋪放復寫紙，記下重垂線所指的位置O。

接下來的實驗步驟如下：

步驟1：不放小球2，讓小球1從斜槽上A點由靜止?jié)L下，并落在地面上。重復多次，用盡可能小的圓，把小球的所有落點圈在里面，其圓心就是小球落點的平均位置；

步驟2：把小球2放在斜槽前端邊緣位置B，讓小球1從A點由靜止?jié)L下，使它們碰撞．重復多次，并使用與步驟1同樣的方法分別標出碰撞后兩小球落點的平均位置；

步驟3：用刻度尺分別測量三個落地點的平均位置M、P、N離O點的距離，即線段OM、OP、ON的長度。

①對于上述實驗操作，下列說法正確的是________

A．小球1每次必須在斜槽上相同的位置從靜止?jié)L下

B．小球1可以在斜槽上不同的位置從靜止?jié)L下

C．斜槽軌道末端必須水平

D．斜槽軌道必須光滑

②若入射小球質量為m1，半徑為r1；被碰小球質量為m2，半徑為r2，則______

A.m1>m2，r1>r2

B. m1>m2，r1=r2

C. m1<m2，r1<r2

D.m1<m2，r1=r2

③上述實驗除需測量線段OM、OP、ON的長度外，還需要測量的物理量有________．

A．A、B兩點間的高度差h1

B．B點離地面的高度h2

C．小球1和小球2的質量m1、m2

D．小球1和小球2的半徑r1、r2

④當所測物理量滿足表達式______________(用所測物理量的字母表示)時，即說明兩球碰撞遵守動量守恒定律．如果還滿足表達式______________(用所測物理量的字母表示)時，即說明兩球碰撞時無機械能損失．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在一根長為L的細線下面系一質量為m的小球，將小球拉離豎直位置，使懸線與豎直方向成α角，給小球一個初速度，使小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，懸線旋轉形成一個圓錐面，這就是常見的圓錐擺模型。關于圓錐擺，下面說法正確的是（　�。�

A. 小球質量越大，圓錐擺的周期越小

B. 小球線速度v越大，圓錐擺的周期T越大

C. 懸點距離小球軌道平面越高，圓錐擺的周期T越大

D. 小球做勻速圓周運動的線速度v越大，小球的向心加速度越大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一輕質彈簧上端系于天花板上，一端掛一質量為m的小球，彈簧的勁度系數(shù)為k，將小球從彈簧為自由長度時的豎直位置放手后，小球做簡諧運動，則下列說法不正確的是（ ）

A. 小球做簡諧運動的恢復力大小為mg

B. 小球從放手運動到最低點，下降的高度為2mg/k

C. 小球運動到最低點時的加速度大小為2g

D. 小球運動到平衡位置動能大小為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，有兩個穿著溜冰鞋的人站在水平冰面上，當其中某人A從背后輕輕推另一個人B時，兩個人會向相反的方向運動。不計摩擦力，則下列判斷正確的是（ ）

A. A、B的質量一定相等

B. 推后兩人的動能一定相等

C. 推后兩人的總動量一定為零

D. 推后兩人的速度大小一定相等

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一個U形金屬導軌水平放置，其上放有一個金屬導體棒ab，有一個磁感應強度為B的勻強磁場斜向上穿過軌道平面，且與豎直方向的夾角為θ.在下列各過程中，一定能在軌道回路中產(chǎn)生感應電流的是（ ）

A. ab向右運動，同時使θ減小

B. 磁感應強度B減小，θ角同時也減小

C. ab向左運動，同時增大磁感應強度B

D. ab向右運動，同時增大磁感應強度B和θ角(0°＜0＜90°)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某物體運動的v-t圖象如圖所示，下列關于該物體運動的描述中正確的是( )

A. 該圖象就是物體的運動軌跡圖象

B. 物體做變速運動，但加速度始終恒定

C. 物體做來回的往復運動

D. 物體向一個方向做直線運動

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】圖甲為用等效替代法“驗證力的平行四邊形定則”的實驗裝置圖．

（1）本實驗中“等效替代”的含義是（_____）

A．橡皮筋可以用細繩替代

B．左側彈簧測力計的作用效果可以替代右側彈簧測力計的作用效果

C．右側彈簧測力計的作用效果可以替代左側彈簧測力計的作用效果

D．兩彈簧測力計共同作用的效果可以用一個彈簧測力計的作用效果替代

（2）本實驗用的彈簧測力計示數(shù)的單位為N，圖甲中C的示數(shù)為__________N．

（3）如圖乙所示，是某同學根據(jù)實驗數(shù)據(jù)按照一定的標度（標度未畫出）畫出的力的圖示．F1、F2、F、F′ 中不是由彈簧測力計測得的力是__________（填字母）．

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