Question

质量M=3×106kg的列车，在恒定的额定功率下，沿平直的轨道由静止开始出发，在运动的过程中受到的阻力大小f1恒定．列车

Answer 1

解题思路：（1）列车刹车后做匀加速运动，由匀变速运动的速度位移公式可以求出刹车过程的加速度．（2）列车刹车后，由牛顿第二定律列方程，可以求出列车行驶时的阻力．（3）列车速度到达最大时，牵引力等于阻力，由P=Fv可以求出列车的额定功率．

（1）列车最大速度v=72km/h=20m/s，

列车刹车后做匀减速运动，知道静止，

由匀变速运动的速度位移公式可得，

加速度a=

v2

2s=

202

2×2000=0.1m/s²；

（2）列车刹车后，在水平方向受二力作用，

由牛顿第二定律得：f₁+f₂=ma，

则f1＝ma−f2＝3×106×0.1 N−2×105 N＝1×105 N；

（3）列车达到最大速度时，牵引力等于阻力F=f₁，

机车额定功率P=Fv=f₁•v=1×10⁵×20=2×10⁶W；

答：（1）列车刹车时加速度a的大小为0.1m/s²；

（2）列车在正常行驶过程中所受的阻力f₁的大小为1×10⁵N；

（3）列车的额定功率为2×10⁶W．

点评：

本题考点： 功率、平均功率和瞬时功率；匀变速直线运动的速度与位移的关系；牛顿第二定律．

考点点评： 对机车正确受力分析，应用匀变速运动公式、牛顿第二定律、功率公式P=Fv，即可正确解题．