质量为500t的火车,以恒定功率沿平直轨道行驶,在3min内行驶1.45km,速度由18km/h增加到最大速度54km/h,求火车的功率(g=10m/s2). |
由动能定理得W牵+W阻=mvm2-mv2 ① 其中W阻=-Ffx,W牵是一个变力的功,但因该力的功率恒定,故可用W牵=Pt计算. 这样①式变为Pt-Ffx=mvvm2-mv2 ② 又因达最大速度时F=Ff,故vm= ③ 联立解得P=600kW. 答:火车的功率为600kW. |
核心考点
试题【质量为500t的火车,以恒定功率沿平直轨道行驶,在3min内行驶1.45km,速度由18km/h增加到最大速度54km/h,求火车的功率(g=10m/s2).】;主要考察你对
机车启动等知识点的理解。
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举一反三
铁路提速,要解决许多技术问题.通常,列车阻力与速度平方成正比,即f=kv2.列车要跑得快,必须用大功率的机车来牵引.试计算列车分别以120千米/小时和40千米/小时的速度匀速行驶时,机车功率大小的比值(提示:物理学中重要的公式有F=ma,W=Fs,P=Fv,s=v0t+1/2at2). |
课间休息时,同学们常用摸高比赛来消除疲惫,振奋精神.一质量为60kg的男同学竖直向上跳起,在将要离地时,他的重心升高了0.4m,接下来重心又继续升高了0.8m而到达跳跃的最高点.若他蹬地的那段时间是0.2s,(空气阻力不计,取g=10m/s2)求: (1)该男同学的起跳速率? (2)在起跳过程中,该同学做功的平均功率? (3)在起跳过程中,该同学蹬地的平均作用力? |
电动自行车的蓄电池一次充足电后可向电动机提供E0=3.0×106J的能量,电动机的额定输出功率为P=120W.已知自行车和电池的质量m=30kg,最大载重(即骑车人和所载物体的最大总质量)M=120kg.M量为m0=70kg的人骑此自行车在平直公路上行驶,所受阻力f是车辆总重力的0.03倍.若这辆车电动机的效率是80%,则这辆车充足一次电后,仅在电动机提供动力的情况下,在平直公路上行驶. (2)空载时(即仅骑车人骑车,不带其他东西)能行驶的最大距离是多少? (3)承载最大载重时,从静止开始以a=0.2m/s2加速度匀加速前进的最长时间是多少?在这段时间内-耗的电能为多少? |
一辆汽车的质量是5×103kg,发动机的额定功率为60kW,汽车所受阻力恒为5000N,如果汽车从静止开始以0.5m/s2的加速度做匀加速直线运动,功率达到最大后又以额定功率运动了一段距离后汽车达到最大速度,在整个过程中,汽车运动了125m,问在这个过程中,汽车的牵引力做了多少功? 下面某位同学的解法. F=ma+f=7500N,W=Fs=7500×125J=9.375×105J. 请你对这位同学的解法做出评价,若不同意,请给出你的解法. |
一辆电动自行车的铭牌上给出的技术参数如下表.质量M=70kg的人骑着此电动自行车沿平直公路行驶,所受阻力f恒为车和人总重的k倍,k=0.02.取g=l0m/s2.
格 | 后轮驱动直流永磁铁电动机 | 车型 | 26”电动自行车 | 额定输出功率 | 120W | 整车质量 | 30kg | 额定电压 | 40V | 最大载重 | 120kg | 额定电流 | 3.5A |
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