Question

一列火車總質量M=500 t，機車發動機的額定功率P=6×10⁵ W.在水平軌道上行駛時，軌道對列車的阻力F_f是車重力的0.01倍.g取10 m/s²求：

（1）火車在水平軌道上行駛的最大速度；

（2）在水平軌道上，發動機以額定功率P工作，當行駛速度為v₁=1 m/s和v₂=10 m/s時，列車的瞬時加速度a₁、a₂各是多少？

（3）在水平軌道上以36 km/h速度勻速行駛時，發動機的實際功率P´；

（4）若火車從靜止開始保持以0.5 m/s²的加速度做勻加速運動，求這一過程維持的時間；

Answer 1

解：（1）列車以額定功率工作，當牽引力等于阻力時，列車的加速度為零，速度最大.

即時有，

則====12m/s.

（2）當時做加速運動，若==1m/s時，F₁==6×10⁵N，據牛頓第二定==1.1 m/s²，

F₂==6×10⁴ N，據牛頓第二定律得==0.02 m/s².

（3）當=36 km/h=10m/s時列車勻速運動，則W.

（4）據牛頓第二定律得牽引力N

在此過程中，速度增大，發動機功率增大

當功率為額定功率時速度大小為，即

據得==4s.