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    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    质量M=3×106kg的列车，在恒定的额定功率下，沿平直的轨道由静止开始出发，在运动的过程中受到的阻力大小f1恒定．列车达到最大行驶速度v=72km/h后，某时刻司机发现前方S=2km处的轨道旁山体塌方，便立即紧急刹车，这时由于刹车所附加的制动力恒为f2=2×105 N，结果列车正好到达轨道毁坏处停下．求：
    （1）列车刹车时加速度a的大小；
    （2）列车在正常行驶过程中所受的阻力f1的大小；
    （3）列车的额定功率P．
    分析：（1）列车刹车后做匀加速运动，由匀变速运动的速度位移公式可以求出刹车过程的加速度．
    （2）列车刹车后，由牛顿第二定律列方程，可以求出列车行驶时的阻力．
    （3）列车速度到达最大时，牵引力等于阻力，由P=Fv可以求出列车的额定功率．
    解答：解：（1）列车最大速度v=72km/h=20m/s，
    列车刹车后做匀减速运动，知道静止，
    由匀变速运动的速度位移公式可得，
    加速度a=
    v2
    2s
    =
    202
    2×2000
    =0.1m/s2；
    （2）列车刹车后，在水平方向受二力作用，
    由牛顿第二定律得：f1+f2=ma，
    则f1=ma-f2=3×106×0.1 N-2×105 N=1×105 N；
    （3）列车达到最大速度时，牵引力等于阻力F=f1，
    机车额定功率P=Fv=f1?v=1×105×20=2×106W；
    答：（1）列车刹车时加速度a的大小为0.1m/s2；
    （2）列车在正常行驶过程中所受的阻力f1的大小为1×105N；
    （3）列车的额定功率为2×106W．
    点评：对机车正确受力分析，应用匀变速运动公式、牛顿第二定律、功率公式P=Fv，即可正确解题．
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    （1）列车在行驶过程中所受的阻力大小．
    （2）列车的额定功率．
    （3）列车从开始运动到停下所经过的总路程．

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    （1）关闭发动机后列车加速度的大小；
    （2）列车在行驶过程中所受阻力的大小；
    （3）列车的额定功率；
    （4）列车在加速过程中通过的距离．

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    （1）列车刹车时加速度a的大小；
    （2）列车在正常行驶过程中所受的阻力f1的大小；
    （3）列车的额定功率P．

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