Question

【題目】我國(guó)的動(dòng)車技術(shù)已達(dá)世界水平，“高鐵出海”將在我國(guó)“一帶一路”戰(zhàn)略構(gòu)想中占據(jù)重要一席，某輛動(dòng)車質(zhì)量為5.0×105kg，發(fā)動(dòng)機(jī)的額定輸出功率為3.6×107W，假設(shè)該動(dòng)車均在平直路面行駛，受到的阻力f恒為6.0×105N，g取10m/s2，問：

（1）在額定輸出功率下動(dòng)車最大速度為多少？

（2）若動(dòng)車以額定輸出功率啟動(dòng)，則當(dāng)速度為10m/s時(shí)，加速度為多少？

（3）若動(dòng)車以1.2m/s2的加速度勻加速啟動(dòng)，則能維持勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為多少？

Answer 1

【答案】（1）60m/s；（2）6m/s2；（3）25s

【解析】

（1）在額定功率下以最大速度行駛時(shí)，牽引力F = f

由P=Fv，得在額定輸出功率下動(dòng)車最大速度為：

（2）當(dāng)速度為10m/s時(shí)的牽引力：

由牛頓第二定律：，代入數(shù)據(jù)得加速度為：a = 6m/s2

（3）當(dāng)動(dòng)車以的加速度勻加速啟動(dòng)時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律可得：

F2﹣f=ma′，代入數(shù)據(jù)得：

輸出功率等于額定功率時(shí)，勻加速結(jié)束，由P=Fv可得：

由公式：v′=a′t 得勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為：