Question

【题目】一列火车总质量m＝500t，发动机的额定功率P＝6×105W，在轨道上行驶时，轨道对列车的阻力Ff是车重的0.01倍。（g取10 m/s2）

(1)求列车在水平轨道上行驶的最大速度；

(2)列车在水平轨道上以36 km/h的速度匀速行驶时，求发动机的实际功率P′；

(3)若列车从静止开始，保持0.5m/s2的加速度做匀加速运动，求这一过程维持的最长时间。

Answer 1

【答案】(1)12 m/s；(2)5×105 W；(3)4 s

【解析】

(1)列车以额定功率行驶，当牵引力等于阻力，即F＝Ff＝kmg时，列车的加速度为零，速度达到最大值vm，则

(2)当v＝36 km/h＝10 m/s时，列车匀速运动，则发动机的实际功率

P′＝Ffv＝5×105 W.

(3)由牛顿第二定律得

F′＝Ff＋ma＝3×105 N

在此过程中，速度增大，发动机功率增大，当功率为额定功率时速度为v′，即

这一过程维持的最长时间