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繼滬寧高鐵開通運(yùn)行之后,滬杭高鐵也在2010年10月26日順利開通運(yùn)行.滬寧高鐵使上海到南京最快只需要73分鐘;而滬杭高鐵使上海、杭州的旅行時(shí)間壓縮到38分鐘,滬寧杭的時(shí)空距離將進(jìn)一步拉近,“長三角高鐵時(shí)代”的腳步將邁得更為堅(jiān)實(shí).設(shè)重為1×105N的列車從上海虹橋站出發(fā),始終以恒定的功率行駛,列車沿著傾角為10°的立交斜坡向上行駛,能達(dá)到的最大速度為306km/h,當(dāng)它沿相同坡度的斜坡下坡行駛最大速度為360km/h,若斜坡足夠長,已知列車所受阻力始終與其速度成正比(即f=kv),取sin10°=0.174.試求:
(1)比例系數(shù)k和列車發(fā)動機(jī)的功率;
(2)在水平路面上行駛時(shí),列車的最大速度.
【答案】分析:當(dāng)汽車以額定功率行駛時(shí),隨著汽車速度的增加,汽車的牽引力會逐漸的減小,所以此時(shí)的汽車不可能做勻加速運(yùn)動,直到最后受力平衡后,到達(dá)最大速度之后做勻速運(yùn)動.
解答:解:(1)列車上坡時(shí),牽引力F1=kv1+mgsin10° ①
此時(shí),速度達(dá)到最大.
列車功率P=F1v1
列車下坡時(shí),牽引力F2+mgsin10°=kv2 ③
此時(shí),速度達(dá)到最大.
列車功率P=F2v2
聯(lián)立①②③④得k=1160 Ns/m,
P=9.86×106 W.                     
(2)列車水平面上運(yùn)動,牽引力F=kv時(shí),速度達(dá)到最大.  
P=Fv=kv2                                           
代入數(shù)據(jù),得水平面上的最大速度v=92.2m/s.
點(diǎn)評:本題考查的是汽車的啟動方式,對于汽車的兩種啟動方式,恒定加速度啟動和恒定功率啟動,對于每種啟動方式的汽車運(yùn)動的過程一定要熟悉.
練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

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(1)比例系數(shù)k和列車發(fā)動機(jī)的功率;
(2)在水平路面上行駛時(shí),列車的最大速度.

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科目:高中物理 來源:上海期末題 題型:計(jì)算題

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(1)比例系數(shù)k和列車發(fā)動機(jī)的功率;
(2)在水平路面上行駛時(shí),列車的最大速度。

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科目:高中物理 來源: 題型:

(12分)繼滬寧高鐵開通運(yùn)行之后,滬杭高鐵也在2010年10月26日順利開通運(yùn)行。滬寧高鐵使上海到南京最快只需要73分鐘;而滬杭高鐵使上海、杭州的旅行時(shí)間壓縮到38分鐘,滬寧杭的時(shí)空距離將進(jìn)一步拉近,“長三角高鐵時(shí)代”的腳步將邁得更為堅(jiān)實(shí)。設(shè)重為1×105N的列車從上海虹橋站出發(fā),始終以恒定的功率行駛,列車沿著傾角為10°的立交斜坡向上行駛,能達(dá)到的最大速度為306km/h,當(dāng)它沿相同坡度的斜坡下坡行駛最大速度為360km/h,若斜坡足夠長,已知列車所受阻力始終與其速度成正比(即f=kv),取sin10°=0.174。試求:

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科目:高中物理 來源:2010-2011學(xué)年上海市金山區(qū)高三(上)期末物理試卷(解析版) 題型:解答題

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