分析 (1)利用公式P=Wt=Fst=Fv求出牽引力大小,然后由平衡條件求出動(dòng)車組受到的阻力;
(2)當(dāng)物體做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),用功率公式P=Fv來分析;
(3)車頭為流線型,可以減小阻力,可以從流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系來分析這樣設(shè)計(jì)的好處.
解答 解:
(1)根據(jù)P=Wt=Fst=Fv可知牽引車組的最大牽引力:
F=Pv=4800×103W200×13.6m/s=8.64×104N;
因車組做勻速直線運(yùn)動(dòng),所受阻力等于其牽引力f=F=8.64×104N;
(2)由題意知:列車所受阻力與速度成正比,
因?yàn)関1:v2=240km/h:360km/h=2:3,
所以f1:f2=2;3,
由于列車勻速行駛,則列車的牽引力F等于汽車所受的阻力f,所以F1:F2=2:3,
根據(jù)P=Fv可知,
機(jī)車的輸出功率之比:P1P2=F1v1F2v2=2×23×3=49;
故選C.
(3)動(dòng)車的流線型設(shè)計(jì)好處是:車頭上部空氣流速大,下部流速小,高速行駛時(shí)可減小車頭對軌道的壓力(壓強(qiáng)),從而減小阻力.
故答案為:(1)車組受到的阻力是8.64×104N;(2)C;(3)車頭流線型設(shè)計(jì),使得車頭上部空氣流速大,下部流速小,高速行駛時(shí)可減小車頭對軌道的壓力(壓強(qiáng)),從而減小阻力.
點(diǎn)評(píng) 本題綜合考查了速度公式、二力平衡的條件以及流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系,熟練掌握相應(yīng)公式是解題的關(guān)鍵,解題過程中還要注意單位的換算.
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實(shí)驗(yàn)順序 類別 | 1 | 2 | 3 |
電源輸出功率/瓦 | 1.2 | ||
線路電阻R0/歐姆 | 5 | ||
電源輸出電壓/伏 | 3 | 8 | 12 |
線路電流/安 | 0.4 | 0.15 | 0.1 |
電壓表示數(shù)/伏 | 2.1 | 0.8 | |
線路消耗功率/瓦 |
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