Question

如圖所示的CRH2型動車組由5節車箱組成，車組總功率為6000kW，最大牽引功率為4800kW，最大行駛速度為200km/h．
（1）某乘客將一只繡球掛在車廂頂棚上，一乘客看見繡球突然向右側擺動，說明列車正在________；高速列車設計成子彈頭形，主要目的是為了________．
（2）為保證車組正常行駛，每節車箱上供乘客飲水用的電熱水器耗電功率不能超過2800W．一節車箱內的電熱水器5min最多可產生熱量________J，這些熱量可使________kg的水從20℃升高到70℃．[水的比熱容為4.2×10³J/（kg?℃）]．

Answer 1

解：（1）繡球由于慣性原因，當列車在前進過程剎車時，繡球會保持原來的速度繼續前進，會向前方擺動；當列車向左轉彎時，繡球會向右擺動；
高速運動的物體，空氣阻力非常大，高速列車設計成子彈頭形，主要目的是為了減小空氣阻力．
（2）若電熱水器消耗的電能全部轉化為熱能，一節車箱的電熱水器5min最多可產生的熱量
Q=W=Pt=2800W×5×60s=8.4×10⁵J．
∵t=70℃，t₀=20℃，c_水=4.2×10³J/（kg?℃）．
∴根據吸熱公式Q=cm△t得：
可以加熱水的質量為：m==4kg．
故答案為：（1）向左轉，減小空氣阻力；（2）8.4×10⁵，4．
分析：①慣性是物體保持原來運動狀態的性質，質量越大，慣性越大；對于高速運動的物體，空氣阻力非常大，所以要考慮空氣阻力的影響．流線型可以減少對空氣的擾動，當然也就能減小阻力．
②先根據做功公式Q=W=Pt算出電熱水器5min最多可產生的熱量，再根據吸熱公式Q=cm△t就可求水的質量．
點評：解決本題要結合熱量計算公式公式和慣性等物理知識分析處理問題．解題過程中還要注意單位的換算．