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2007年4月18日，新型高速列車“和諧”號動車組開始馳騁在主要鐵路線上，從而拉開了全國鐵路第六次大提速的大幕．如圖所示的CRH2型動車組由5節(jié)車箱組成，車組總功率為6000 kW，最大牽引功率為4800 kW，最大行駛速度為200 km/h．

(1)當該車組用最大牽引功率以最大速度在平直軌道上勻速行駛3 min，通過的路程是多少？在這個過程中車組受到的阻力是多少？

(2)為保證車組正常行駛，每節(jié)車箱上供乘客飲水用的電熱水器耗電功率不能超過2800 W．一節(jié)車箱內的電熱水器5 min最多可產生多少熱量？這些熱量可使多少20℃的水溫度升高到70℃？[水的比熱容為4.2×103 J/(kg·℃)]

(3)仔細觀察車頭的外形，請你談談這樣設計的好處．

答案：
解析：

　　解：(1)車組3 min內所通過的路程

　　s＝vt＝200 km/h×(3 h/60)10 km　　(1分)

　　牽引力3 min內做的功

　　W＝Pt＝4800×1000 W×3×60 s＝8.64×108 J　　(1分)

　　由W＝Fs得F＝W/s＝8.64×108 J/104 m＝8.64×104 N　　(2分)

　　因車組做勻速直線運動，所受阻力等于其牽引力為8.64×104 N

　　(2)若電熱水器消耗的電能全部轉化為熱，一節(jié)車箱的電熱水器5 min最多可產生的熱量Q＝W＝Pt＝2800 W×5×60 s＝8.4×105 J　　(1分)

　　由Q＝cm(t－t0)得m＝Q/[c(t－t0)]

　　＝8.4×105 J/[4.2×103 J/(kg·℃)×(70℃－20℃)]

　�。�4 kg　　(1分)

　　(3)本問為開放性問題，只要學生說的有理即可給分　　(2分)

　　參考答案有：

　　①車頭為流線型可減小高速行駛時的空氣阻力　

　�、谲囶^上部空氣流速大，下部流速小，高速行駛時可減小車頭對軌道的壓力(壓強)，從而減小阻力，降低噪聲．


練習冊系列答案
相關習題

科目：初中物理 來源： 題型：

自2007年4月18日零時起，全國鐵路已進行第六次大提速．這次大提速全國主要中心城市將新開“D”字頭快速列車86列，其中D92次和D93次列車的運行時刻表如下：
 南昌--上海南  上海南--南昌  運行距離
 D92
次		  8：34開
13：49到		  D93
次		  15：31開
20：39到		  840km
根據(jù)上述列車運行時刻表的信息可知：D92次列車從南昌到上海南所用的時間是
 
min，它的平均速度為
 
km/h．合
 
m/s，這種快速列車的行李架正上方都裝有小平面鏡，可以方便乘客查看行李架上是否有物品遺漏，這是利用了光的
 
原理．

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科目：初中物理 來源： 題型：閱讀理解

（2007?山西）閱讀下列材料：
據(jù)人民網報到：2007年4月18日，中國客運列車進行第六次大提速，電力列車提速后的最高時速可達250km/h，但提速后的列車，在沿途的小站均不停車．
小亮家住在提速列車所經過的小站附近，每天望著風馳電掣的列車呼嘯而過，小亮原本計劃提速后更快捷地去旅游的愿望化為泡影．請同學們利用所學物理知識，回答下列問題：
（1）提速列車以最高時速在平直軌道上行駛時，受到
兩
兩
對平衡力的作用；提速列車行駛時，是將
內
內
能轉化為機械能．
（2）提速后，列車進站剎車時仍能運動，請解釋其原因．
（3）由于提速列車的速度加快，進站時刺耳的剎車聲響徹云天，請同學們?yōu)檐囌九缘木用裉峁p弱噪聲的具體措施之一．
（4）奔馳的列車快到站時，關閉發(fā)動機，列車速度由快變慢，最后停在站內，在此過程中，列車在水平方向上受到
C
C
（注：不計空氣阻力）
A．牽引力，摩擦力    B．慣性力，摩擦力    C．摩擦力
（5）列車提速后，進站剎車時間加長，站內道軌的溫度急劇升高，試從能量轉化的角度解釋道軌升溫的原因．
（6）提速列車進站剎車道軌變熱，能量損失，請同學們從節(jié)約能源的觀點出發(fā)，設計一個減少因剎車而導致能量損耗的具體方案．
（7）為了小亮和其他小站乘客的方便，請同學們設計一個既不影響提速列車的車速，又不延長列車整體運行時間，同時讓小站的乘客平穩(wěn)自如地上下列車的方案（不考慮空氣流速與壓強的關系）．

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科目：初中物理 來源： 題型：

鐵路第六次大提速于2007年4月18日開始，隨著火車的提速，市民從上海乘火車只需10小時就可到達北京，北京到上海的鐵路路程約為1400公里，提速后列車的平均車速為
140
140
千米/小時．以列車為參照物，路基是
運動
運動
的（選填“運動”、“靜止”）．

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科目：初中物理 來源： 題型：閱讀理解

2007年4月18日“和諧號”動車組開始在西安與寶雞之間運行，與傳統(tǒng)列車比較，國產動車組在設計上采用了許多新技術，請你閱讀并解答下列問題：
（1）如圖所示，車頭采用流線型設計可以減少
空氣阻力
空氣阻力
；車體采用強度高、密度
小
小
的鋁合金等材料制造，使整車質量減小，有利于列車高速運行．
（2）采用“再生制動”技術，列車速度從200km/h降到90km/h的過程中不采用機械剎車，列車由于
慣性
慣性
繼續(xù)行駛并帶動電機逆轉發(fā)電，把列車的機械能轉化為電能輸入電網．當車速降低到90km/h時，實施機械剎車，利用剎車片與軸之間的
摩擦
摩擦
力使車速度減小直到停止．
（3）運行速度高，最高速度可達250km/h，根據(jù)下面列車時刻表可知，從西安至寶雞乘坐D581次動車組比乘坐1723次列車節(jié)省時間
71
71
min；D581次列車的平均速度是
138.4
138.4
km/h．   
車次 出發(fā)站 開車時間 到達站 到站時間 里程/km
D581 西安 06：25 寶雞 07：40 173
1723 西安 08：12 寶雞 10：38 173
K5 西安 13：20 寶雞 15：33 173

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科目：初中物理 來源： 題型：

（2009?龍沙區(qū)一模）2007年4月18日，我國鐵路第六次大提速．如圖14所示的是首列200km/h國產化動車組CRH5“和諧”號．傳統(tǒng)的旅客列車是由機車和若干輛沒有動力的客車組成的，動車組屬于動力分散型電動車組，是自帶動力可以雙向駕駛的旅客列車．該車采用大流線型車頭，圓滑鼓形斷面車體．采用了輕量化高強度鋁合金車體，自重僅為8.5噸．該車具有乘坐舒適度高、環(huán)保、壽命長等優(yōu)點．
（1）從物理學的角度說一說，該車采用大流線型車頭，鋁合金車體有何好處？
（2）該車使用的是什么能源？該能源有何優(yōu)點？

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