Question

质量m为3×10 6 kg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F f 大小恒

Answer 1

（1）根据动能定理研究刹车过程得：

W _合=0-

1

2 mv _m ²=-6×10 ⁸J

（2）研究刹车过程，由运动学公式得：

a=

v 2m

2x 2 =0.05m/s ²
根据牛顿第二定律得：

F _f+F′=ma

F _f=6×10 ⁴N

（3）当牵引力等于阻力时，火车速度达到最大值，

所以可得：P _额=Fv _m=fv _m=1.2×10 ⁶ w

（4）从静止开始到达到最大速度的过程中运用动能定理得：

Pt-F _fx ₁=

1

2 mv _m ²-0

x ₁=1×10 ⁴m

所以列车从出发到停下经过的总行程为x ₁+x ₂=1.4×10 ⁴m

答：（1）刹车过程列车所受合力做功是-6×10 ⁸J；

（2）整个行驶过程中列车所受的阻力F _f的大小为6×10 ⁴N；

（3）列车的额定功率是1.2×10 ⁶ w；

（4）列车从出发到停下经过的总行程是1.4×10 ⁴m．