Question

20．京津城際鐵路是我國最早建成并運營的高標準鐵路客運專線．北京至天津段鐵路全線長120km，列車正常行駛時間為0.5h，則列車在京津間正常行駛的平均速度為240 km/h．列車在正式運營前要進行測試．某次測試中列車由靜止開始到最大速度360km/h所用時間為550s，已知列車的總質量為440t，設列車所受牽引力的總功率恒為800kW，列車在運動中所受的阻力大小為8×10³N，則在這550s內列車牽引力做功為4.4×10⁸J．

Answer 1

分析 平均速度等于路程與時間的比值；當牽引力等于阻力時速度達到最大，在額定功率下牽引力做功為W=Pt即可求得．

解答 解：平均速度為：v=$\frac{s}{t}$=$\frac{120km}{0.5h}$=240km/h；
根據P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv可知，當牽引力等于阻力時，速度達到最大，故有：f=F=$\frac{P}{v}$=$\frac{800×1{0}^{3}W}{100m/s}$=8×10³N；
牽引力做功為：W=Pt=8×10⁵W×550s=4.4×10⁸J．
故答案為：240；8×10³N；4.4×10⁸J．

點評 此題考查速度、功和功率的計算，關鍵抓住功率不變，結合W=Pt進行求解．