動車組是城際間實現(xiàn)小編組、大密度的高效運輸工具,以其編組靈活、方便、快捷、安全、可靠、舒適等特點而備受世界各國鐵路運輸和城市軌道交通運輸?shù)那嗖A。動車組就是幾節(jié)自帶動力的車廂加幾節(jié)不帶動力的車廂編成一組,就是動車組。假設(shè)有一動車組由六節(jié)車廂連接而成,每節(jié)車廂的總質(zhì)量均為8×104kg。其中第一節(jié)、第二節(jié)帶動力,他們的額定功率分別是2×107W和1×107W,車在行駛過程中阻力恒為重力的0.1倍。(g=10m/s2
(1)求該動車組的最大行駛速度;
(2)若列車以1 m/s2的加速度勻加速啟動,t=10 s時刻,第一節(jié)和第二節(jié)車廂之間拉力的最大值是多大?
(3)若列車以1 m/s2的加速度勻加速啟動,t=10 s時刻,第一節(jié)和第二節(jié)車廂之間拉力的最小值是多大?此時第二節(jié)車廂的實際功率是多少?
(1)對整列動車,質(zhì)量 M =6×8×104=4.8×105 kg,當(dāng)牽引力等于阻力時,動車速度最大pm=fvm(2分)
其中阻力 f = 0.1Mg=0.1×6×8×104×10 N=4.8×10N
假設(shè)兩節(jié)有動力的車廂都正常工作。則
m/s(3分)
(2) 當(dāng)t="10" s時,v1="at=10" m/s。假設(shè)只有第一節(jié)車廂提供動力,則對整列車:

解得:        P11=9.6×106W < P1=2×107W
說明只有第一節(jié)車廂提供動力可以按照題設(shè)要求行駛。此時第一、二節(jié)間拉力最大。(2分)對后五節(jié)車廂來說
Fm -f= M2a (2分)
其中M2 = 5×8×104kg = 4.0×105kg
解得: 第一、二節(jié)間最大拉力Fm = 8×105 N (1分)
(3)當(dāng)?shù)诙?jié)車廂的動力可以滿足題設(shè)要求時,第一、二節(jié)之間的拉力最小,等于0。此時對后五節(jié)車廂來說

又           
解得:P22 = 8×106W < P2 =1×107W
說明第一、二節(jié)間最小拉力為0 (2分)
此時第二節(jié)車功率P22 = 8×106 W(2分)
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

關(guān)于功和能,下列說法正確的是
A.功有正負,因此功是矢量
B.功是能量轉(zhuǎn)化的量度
C.能量的單位是焦耳,功的單位是瓦特
D.1N的力作用在物體上,使物體發(fā)生1m的位移,力對物體做的功一定為1J

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

質(zhì)量為2千克的物體,在水平外力F=6N的作用下,沿水平面從靜止開始運動,運動時間為t="2s" ,已知物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ="0.1" , (g="10m/s2)" 試求:
①水平外力F在t=2s內(nèi)對物體所做的功。
②水平外力F在第2 s內(nèi)對物體所做功的功。
③水平外力F在t=2s末對物體所做功的瞬時功率。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

關(guān)于力對物體做功,下列說法中正確的是(    )。
A.一對作用力和反作用力在相同時間內(nèi)做的功一定大小相等,正負相反
B.不論怎樣的力對物體做功,都可以用W=Fscosα來計算
C.合外力對物體不做功,物體一定做勻速直線運動
D.滑動摩擦力和靜摩擦力都可以對物體做正功或負功

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一臺額定輸出功率為50kW的起重機將質(zhì)量為1噸的貨物由靜止豎直吊起,最初貨物做勻加速運動,在2s末貨物的速度為4m/s。起動機達到額定功率后,保持輸出功率不變工作。g=10m/s2,不計額外功的損失,則:
A.起重機在2s末的輸出功率為48kW
B.起重機在2s內(nèi)的平均輸出功率為20kW
C.貨物維持勻加速運動的時間為2.5s
D.貨物被吊起過程中的最大速度為5m/s

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,質(zhì)量為m的物塊相對靜止在傾角為的斜面上,在斜面沿水平方向向右勻速移動了距離S的過程中,物塊m一直相對斜面靜止,則下列說法正確的是
   
A.合力對物塊m做正功
B.彈力對物塊m不做功
C.摩擦力對物塊m不做功
D.摩擦力對物塊m做負功

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

質(zhì)量為5kg的物體靜置于水平地面上,現(xiàn)對物體施以水平方向的恒定拉力,1s末將拉力撤去,物體運動的v—t圖象如圖所示,(g取10m/s2)試求:

(1)滑動摩擦力在0~3s 內(nèi)做的功。
(2)拉力在0~1s內(nèi)做的功;
(3)拉力在1s末的功率.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

物體做直線運動的v-t圖象如圖所示,已知第1s內(nèi)合外力對物體做的功為W,則從第5s末到第7s末合外力做功為
A.–WB.W
C.2WD.4W

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

用相同的水平拉力F分別使質(zhì)量為m和2m的物體在粗糙水平面上移動相同位移s,若拉力F對兩個物體做功分別為W1和W2,則W1和W2之間的關(guān)系為W1_______W2。(填=、>、<)

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同步練習(xí)冊答案