Question

質量m=3×10⁶ kg的列車，在恒定的額定功率下，沿平直的軌道由靜止開始出發，在運動的過程中受到的阻力大小f₁恒定。列車達到最大行駛速度v=72 km/h后，某時刻司機發現前方S=2 km處的軌道旁山體塌方，便立即緊急剎車，這時由于剎車所附加的制動力恒為f₂=2×10⁵ N，結果列車正好到達軌道毀壞處停下。

求：（1）列車剎車時加速度a的大��；

（2）列車在正常行駛過程中所受的阻力f₁的大��；

（3）列車的額定功率P。

Answer 1

解析：（1）剎車后列車做勻減速運動直到停下，a=

代入數據得：a=0.1 m/s²

（2）剎車后列車水平方向受二力作用，∵f₁+f₂=ma

f₁=ma-f₂=3×10⁶×0.1N-2×10⁵N=1×10⁵N

（3）列車達到最大速度時，加速度為零

列車的額定功率P=Fv=f₁v=1×10⁵×20W=2×10⁶W

答案：（1）0.1 m/s²

(2)1×10⁵ N

(3)2×10⁶ W