质量M=3×106kg的列车,在恒定的额定功率下,沿平直的轨道由静止开始出发,在运动的过程中受到的阻力大小f1恒定.列车达到最大行驶速度v=72km/h后,某时
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质量M=3×106kg的列车,在恒定的额定功率下,沿平直的轨道由静止开始出发,在运动的过程中受到的阻力大小f1恒定.列车达到最大行驶速度v=72km/h后,某时刻司机发现前方S=2km处的轨道旁山体塌方,便立即紧急刹车,这时由于刹车所附加的制动力恒为f2=2×105 N,结果列车正好到达轨道毁坏处停下.求: (1)列车刹车时加速度a的大小; (2)列车在正常行驶过程中所受的阻力f1的大小; (3)列车的额定功率P. |
答案
(1)列车最大速度v=72km/h=20m/s, 列车刹车后做匀减速运动,知道静止, 由匀变速运动的速度位移公式可得, 加速度a===0.1m/s2; (2)列车刹车后,在水平方向受二力作用, 由牛顿第二定律得:f1+f2=ma, 则f1=ma-f2=3×106×0.1 N-2×105 N=1×105 N; (3)列车达到最大速度时,牵引力等于阻力F=f1, 机车额定功率P=Fv=f1•v=1×105×20=2×106W; 答:(1)列车刹车时加速度a的大小为0.1m/s2; (2)列车在正常行驶过程中所受的阻力f1的大小为1×105N; (3)列车的额定功率为2×106W. |
举一反三
如图所示,半径R=0.40m的光滑半圆环轨道处于竖直平面内,半圆环与粗糙的水平地面相切于圆环的端点A.一质量m=0.10kg的小球,以初速度v0=7.0m/s在水平地面上向左作加速度a=3.0m/s2的匀减速直线运动,运动4.0m后,冲上竖直半圆环,最后小球落在C点.求A、C间的距离(取重力加速度g=10m/s2). |
如图所示,在倾角θ=37°的足够长的固定斜面上,有一质量m=1.0kg的物体,其与斜面间动摩擦因数μ=0.20.物体受到平行于斜面向上F=9.6N的拉力作用,从静止开始运动.已知sin37°=0.60,cos37°=0.80,g取10m/s2.求: (1)物体在拉力F作用下沿斜面向上运动的加速度大小; (2)在物体的速度由0增加到2.0m/s的过程中,拉力F对物体所做的功. |
用相同材料做成的A、B两木块的质量之比为3:2,初速度之比为2:3,它们在同一粗糙水平面上同时开始沿直线滑行,直至停止,则它们( )A.滑行中的加速度之比为1:1 | B.滑行的时间之比为2:3 | C.滑行的距离之比为4:9 | D.滑行的距离之比为3:2 | 如图所示,光滑斜面AE被分成四个相等的部分,一物体由A点从静止释放,下列结论中正确的是( )A.物体到达各点的速率vB:vc:vD:vE=1:::2 | B.物体到达各点所经历的时间:tE=2tB=tC=tD | C.物体从A到E的平均速度=vB | D.物体通过每一部分时,其速度增量vB-vA=vC-vB=vD-vC=vE-vD |
| 做匀加速直线运动的物体,速度以v增加到2v时经过的位移是x,则它的速度从2v增加到4v时所发生的位移是______. |
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