Question

11．寧杭甬高鐵預(yù)計(jì)2013年7月初通車(chē)．設(shè)計(jì)時(shí)速達(dá)350千米，而這種新型高鐵列車(chē)的最高時(shí)速，可以達(dá)到420千米．杭州東站到寧波站距離150千米，若是最快的一站直達(dá)式列車(chē)，加上出站加速和進(jìn)站減速的時(shí)間損耗，兩城市間的最短旅行時(shí)間在40分鐘左右．高鐵采用的CRH3/3C：牽引功率8800kW．（g取10N/kg）

（1）則高鐵實(shí)際從寧波到杭州東站的平均速度為62.5m/s（保留一位數(shù)）．
（2）若高鐵以時(shí)速300千米勻速行駛時(shí)，其所受的阻力是10560N．
（3）火車(chē)提速后，必將面臨出軌的安全問(wèn)題…據(jù)報(bào)導(dǎo)北京時(shí)間4月28日凌晨4點(diǎn)41分，北京開(kāi)往青島的T195次列車(chē)運(yùn)行到膠濟(jì)鐵路周村至王村之間時(shí)脫線，與上行的煙臺(tái)至徐州5034次列車(chē)相撞．…”．據(jù)你分析，其中列車(chē)乙（填“甲”或“乙”）是超速的T195次列車(chē)．

Answer 1

分析 （1）已知路程和運(yùn)動(dòng)時(shí)間，根據(jù)v=$\frac{s}{t}$計(jì)算出全程的平均速度；
（2）根據(jù)功率公式P=Fv計(jì)算出列車(chē)的牽引力，又知列車(chē)勻速行駛，根據(jù)二力平衡計(jì)算出列車(chē)受到的阻力；
（3）分析甲、乙在運(yùn)行過(guò)程中，會(huì)向哪邊脫軌得出結(jié)論．

解答 解：（1）由題意知，從寧波到杭州東站的平均速度：
v=$\frac{s}{t}$=$\frac{150×1{0}^{3}m}{40×60s}$≈62.5m/s；
（2）高鐵勻速行駛，所以f=F；
由P=$\frac{W}{t}$=Fv得，f=F=$\frac{P}{v}$=$\frac{8800×1{0}^{3}W}{300×\frac{1}{3.6}m/s}$=10560N；
（3）列車(chē)甲若速度太快，在拐彎處會(huì)脫軌到外側(cè)，不會(huì)與另一車(chē)相撞；
列車(chē)乙若速度太快，在拐彎處向外側(cè)脫軌，會(huì)與列車(chē)甲相撞，故列車(chē)乙是超速的T195次列車(chē)．
故答案為：（1）62.5；（2）10560；（3）乙．

點(diǎn)評(píng) 本題是有關(guān)力學(xué)知識(shí)的綜合計(jì)算題目，主要考查了平均速度、功率公式的應(yīng)用，還涉及到了有關(guān)二力平衡條件的應(yīng)用，考查面廣，難度適中．