Question

【题目】动车组是由动车和拖车编组而成，只有动车提供动力。如图为某课外活动小组模拟高铁动车编组实验，该模拟动车组由10节车厢组成，其中只有第1节车厢为动车，其余9节车厢为拖车。动车的额定功率为P，每节车厢的质量均为m，动车组运行过程中所受阻力为车重的k倍。若动车组以额定功率沿水平方向做直线运动。重力加速度为g，求：

（1）动车组的最大速度；

（2）动车组从启动至速度达到最大速度三分之一时，第5节车厢对第6节车厢的拉力大小。

Answer 1

【答案】（1）；（2）

【解析】

解：（1）当牵引力等于阻力时，速度最大。设动车组最大速度为vm，则：

解得：

（2）动车组从启动至速度达到最大速度三分之一时，第5节车厢对第6节车厢的拉力大小。

当时，根据，可得：

由牛顿第二定律得：

解得：

以6、7、8、9、10三节车厢为研究对象，由牛顿第二定律得：

解得第5节车厢对第6节车厢的拉力大小：