解题思路:火车以恒定功率行驶,速度减小,牵引力减小,加速度减小,当速度最大时,做匀速直线运动,牵引力与阻力平衡,根据动能定理和功率公式研究牵引力的功率.
由动能定理得W牵+W阻=[1/2]mvm2-[1/2]mv2 ①
其中W阻=-Ffx,W牵是一个变力的功,但因该力的功率恒定,故可用W牵=Pt计算.
这样①式变为Pt-Ffx=[1/2]mvvm2-[1/2]mv2 ②
又因达最大速度时F=Ff,故vm=[P/Ff] ③
联立解得P=600kW.
答:火车的功率为600kW.
点评:
本题考点: 动能定理的应用;功率、平均功率和瞬时功率.
考点点评: 本题中由于整个过程中火车所受的牵引力不是恒力,因此加速度不是恒量,运动学中匀变速直线运动公式不能用,只能从能量的角度研究.