Question

一列火車(chē)總質(zhì)量m=5×10⁵kg，機(jī)車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率P=6×10⁵W，在軌道上行駛時(shí)，軌道對(duì)列車(chē)的阻力F_f是車(chē)重的0.01倍，求：
（1）在水平軌道上以10m/s速度勻速行駛時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際功率P′為多少；
（2）在水平軌道上，發(fā)動(dòng)機(jī)以額定功率P工作，當(dāng)行駛過(guò)程中某時(shí)刻速度為10m/s時(shí)，列車(chē)的加速度大小是多少．

Answer 1

分析：（1）列車(chē)勻速行駛時(shí)，牽引力等于阻力，根據(jù)P=Fv求出實(shí)際功率的大�。�
（2）根據(jù)P=Fv求出牽引力的大小，結(jié)合牛頓第二定律求出列車(chē)的加速度．

解答：解：（1）列車(chē)勻速行駛時(shí)，有：F=f=0.01mg=5×10⁴N．
則發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際功率為：P′=Fv=5×10⁴×10W=5×10⁵W．
（2）列車(chē)的牽引力為：F=

P

v

=

6×105

10

N=6×104N．
則列車(chē)的加速度為：a=

F-f

m

=

6×104-5×104

5×105

m/s2=0.02m/s²．
答：（1）發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際功率為5×10⁵W．
（2）列車(chē)的加速度為0.02m/s²．

點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵知道功率與牽引力、速度的關(guān)系，知道功率一定時(shí)，列車(chē)做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)速度最大．