Question

一列火车总质量M=500 t，机车发动机的额定功率P=6×10⁵ W.在水平轨道上行驶时，轨道对列车的阻力F_f是车重力的0.01倍.g取10 m/s²求：

（1）火车在水平轨道上行驶的最大速度；

（2）在水平轨道上，发动机以额定功率P工作，当行驶速度为v₁=1 m/s和v₂=10 m/s时，列车的瞬时加速度a₁、a₂各是多少？

（3）在水平轨道上以36 km/h速度匀速行驶时，发动机的实际功率P´；

（4）若火车从静止开始保持以0.5 m/s²的加速度做匀加速运动，求这一过程维持的时间；

Answer 1

解：（1）列车以额定功率工作，当牵引力等于阻力时，列车的加速度为零，速度最大.

即时有，

则====12m/s.

（2）当时做加速运动，若==1m/s时，F₁==6×10⁵N，据牛顿第二定==1.1 m/s²，

F₂==6×10⁴ N，据牛顿第二定律得==0.02 m/s².

（3）当=36 km/h=10m/s时列车匀速运动，则W.

（4）据牛顿第二定律得牵引力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大小为，即

据得==4s.