質(zhì)量為m=3 000 t的火車，在恒定的額定功率下由靜止出發(fā)，運(yùn)動中受到一個恒定不變的阻力作用，經(jīng)過103 s，行程12 km后，達(dá)到最大速度72 km/h.求列車的額定功率和它受到的阻力.

思路分析：火車在達(dá)到最大速度之前，牽引力將是一個與速度有關(guān)的量.阻力為Ff，則火車的加速度a=，即加速度隨著速度的增大而減小，火車做加速度減小的變加速運(yùn)動.由于a是變量，所以此類問題采用牛頓運(yùn)動定律和運(yùn)動學(xué)公式將是無能為力的.

解析：在從速度為零達(dá)到速度最大這一過程中：機(jī)車牽引力做功為Pt，阻力做功為-Ffs，動能增量為，則由動能定理可得Pt-Ffs=.

在達(dá)到最大速度這一瞬間，是加速度為零的時刻

所以F=Ff，即P=Ff·vmax.

Ffvmaxt-Ffs=

列車受到的阻力Ff==7.5×104 N

列車的額定功率P=Ffvmax=1.5×106 W.

答案：7.5×104 N    1.5×106 W

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

質(zhì)量為m=3 000 t的火車，在恒定的額定功率下由靜止出發(fā)，運(yùn)動中受到一個恒定不變的阻力作用，經(jīng)過103 s，行程12 km后，達(dá)到最大速度72 km/h.求列車的額定功率和它受到的阻力.

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科目：高中物理 來源： 題型：

天文學(xué)家測得銀河系中氦的含量約為25%，有關(guān)研究表明，宇宙中氦生成的途徑有兩條，一是在宇宙中誕生后3分鐘左右生成的，二是在宇宙演化到恒星誕生后，由恒星內(nèi)部氫核聚變反應(yīng)生成的.

（1）把氫核聚變反應(yīng)簡化為4個氫核（）聚變成氦核（），同時放出2個正電子（）和2個中微子（ν）.請寫出該氫核聚變反應(yīng)的方程式，并計(jì)算一次反應(yīng)釋放的能量.

（2）研究表明，銀河系的年齡為t=3.8×1017s，每秒鐘銀河系產(chǎn)生的能量約為1×1037J（即P=1×1037J/s）,現(xiàn)假定該能量全部來自上述氫核聚變反應(yīng)，試估算銀河系中氦的質(zhì)量（最后結(jié)果保留一位有效數(shù)字）.

（3）根據(jù)你的估算結(jié)果，對銀河系中氦的主要生成途徑作出判斷.

（可能用到的數(shù)據(jù)：銀河系質(zhì)量為M=3×1041kg,質(zhì)量單位1u=1.66×10-27kg,1u相當(dāng)于1.5×10-10J的能量，電子質(zhì)量Me=0.000 5u,氦核質(zhì)量Mα=4.002 6 u,氫核質(zhì)量MH=1.007 8 u,中微子（ν）質(zhì)量為零）.

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科目：高中物理 來源： 題型：

質(zhì)量為m=3 000 t的火車，在恒定的額定功率下由靜止出發(fā)，運(yùn)動中受到一個恒定不變的阻力作用，經(jīng)過103 s，行程12 km 后，達(dá)到最大速度72 km/h，求列車的額定功率和它受到的阻力.

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科目：高中物理 來源：2012年粵教版高中物理選修3-5 4.7小粒子與大宇宙練習(xí)卷（解析版） 題型：計(jì)算題

天文學(xué)家測得銀河系中氦的含量約為25%，有關(guān)研究表明，宇宙中氦生成的途徑有兩條：一是在宇宙中誕生后3分鐘左右生成的；二是在宇宙演化到恒星誕生后，由恒星內(nèi)部氫核聚變反應(yīng)生成的.

（1）把氫核聚變反應(yīng)簡化為4個氫核（）聚變成氦核（）.同時放出2個正電子（）和2個中微子（νe），請寫出該氫核聚變反應(yīng)的方程式，并計(jì)算一次反應(yīng)釋放的能量.

（2）研究表明，銀河系的年齡為t=3.8×1017 s，每秒鐘銀河系產(chǎn)生的能量約略為1×1037 J（即P=1×1037 J/s）,現(xiàn)假定該能量全部來自上述氫核聚變反應(yīng).試估計(jì)算銀河系中氦的質(zhì)量（最后結(jié)果保留一位有效數(shù)字）.

（3）根據(jù)你的估算結(jié)果，對銀河系中氦的主要生成途徑作出判斷.

(可能用到的數(shù)據(jù)：銀河系質(zhì)量為M=3×1041 kg,質(zhì)量單位1 u=1.66×10-27 kg,1u相當(dāng)于1.5×10-10 J的能量，電子質(zhì)量Me=0.000 5 u,氦核質(zhì)量Mα=4.002 6 u,氫核質(zhì)量MP=1.007 8 u,中微子（Ve）質(zhì)量為零.

 

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