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        1. 一列火車質(zhì)量1000 t,由靜止開始以恒定的功率沿平直鐵軌運動,經(jīng)過2 min前進(jìn)2700 m時恰好達(dá)到最大速度.設(shè)火車所受阻力恒為車重的0.05倍,求火車的最大速度和恒定的功率?

          解:設(shè)最大速度為vm,火車的平均牽引力為,由動量定理和動能定理得:

          ()t=mvm(1)

          ()s=(2)

          聯(lián)立(1)、(2)解得:

          ,P=fvm=22.5 KW

          試指出以上求解過程中的問題并給出正確的解答.

          答案:
          解析:

            解 以上求解過程混淆了兩類不同的平均作用力——對時間的平均作用力和對位移的平均作用力.         (4分)

            由于火車功率恒定,在達(dá)到最大速度之前作變加速運動.設(shè)最大速度為Vm,功率為P,由動能定理得:

               (1)          (4分)

            達(dá)到最大速度時,牽引力F=f,所以

            P=fVm   (2)             (4分)

            聯(lián)立(1)、(2)得:

               (3)       (2分)

            代入數(shù)據(jù)解之得:

            Vm=30 m/s,P1=15 KW.(Vm=45 m/s舍去)         (2分)


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          科目:高中物理 來源:101網(wǎng)校同步練習(xí) 高三物理 山東科學(xué)技術(shù)出版社 魯教版 題型:038

          一列火車質(zhì)量為1000 t,由靜止開始以額定功率沿平直軌道向某一方向運動,經(jīng)1 min前進(jìn)900 m時達(dá)到最大速度,設(shè)火車所受阻力恒定為車重的0.05倍,g取10 m/s2,求:

          (1)火車行駛的最大速度;

          (2)火車的額定功率;

          (3)當(dāng)火車的速度為10 m/s時火車的加速度.

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