Question

【題目】一列火車總質量m＝500t，發動機的額定功率P＝6×105W，在軌道上行駛時，軌道對列車的阻力Ff是車重的0.01倍。（g取10 m/s2）

(1)求列車在水平軌道上行駛的最大速度；

(2)列車在水平軌道上以36 km/h的速度勻速行駛時，求發動機的實際功率P′；

(3)若列車從靜止開始，保持0.5m/s2的加速度做勻加速運動，求這一過程維持的最長時間。

Answer 1

【答案】(1)12 m/s；(2)5×105 W；(3)4 s

【解析】

(1)列車以額定功率行駛，當牽引力等于阻力，即F＝Ff＝kmg時，列車的加速度為零，速度達到最大值vm，則

(2)當v＝36 km/h＝10 m/s時，列車勻速運動，則發動機的實際功率

P′＝Ffv＝5×105 W.

(3)由牛頓第二定律得

F′＝Ff＋ma＝3×105 N

在此過程中，速度增大，發動機功率增大，當功率為額定功率時速度為v′，即

這一過程維持的最長時間