质量为500t的火车，以恒定功率沿平直轨道行驶，在3min内行驶1.45km，速度由18km/h增加到最大速度54km/h，求火车的功率（g=10m/s2）．
题型：不详难度：来源：
| 质量为500t的火车，以恒定功率沿平直轨道行驶，在3min内行驶1.45km，速度由18km/h增加到最大速度54km/h，求火车的功率（g=10m/s2）． |
答案
由动能定理得W牵+W阻=mvm2-mv2 ①
其中W阻=-Ffx，W牵是一个变力的功，但因该力的功率恒定，故可用W牵=Pt计算．
这样①式变为Pt-Ffx=mvvm2-mv2 ②
又因达最大速度时F=Ff，故vm= ③
联立解得P=600kW．
答：火车的功率为600kW． |
举一反三
| 铁路提速，要解决许多技术问题．通常，列车阻力与速度平方成正比，即f=kv2．列车要跑得快，必须用大功率的机车来牵引．试计算列车分别以120千米/小时和40千米/小时的速度匀速行驶时，机车功率大小的比值（提示：物理学中重要的公式有F=ma，W=Fs，P=Fv，s=v0t+1/2at2）． |
课间休息时，同学们常用摸高比赛来消除疲惫，振奋精神．一质量为60kg的男同学竖直向上跳起，在将要离地时，他的重心升高了0.4m，接下来重心又继续升高了0.8m而到达跳跃的最高点．若他蹬地的那段时间是0.2s，（空气阻力不计，取g=10m/s2）求：
（1）该男同学的起跳速率？
（2）在起跳过程中，该同学做功的平均功率？
（3）在起跳过程中，该同学蹬地的平均作用力？ |
电动自行车的蓄电池一次充足电后可向电动机提供E0=3.0×106J的能量，电动机的额定输出功率为P=120W．已知自行车和电池的质量m=30kg，最大载重（即骑车人和所载物体的最大总质量）M=120kg．M量为m0=70kg的人骑此自行车在平直公路上行驶，所受阻力f是车辆总重力的0.03倍．若这辆车电动机的效率是80%，则这辆车充足一次电后，仅在电动机提供动力的情况下，在平直公路上行驶．
（2）空载时（即仅骑车人骑车，不带其他东西）能行驶的最大距离是多少？
（3）承载最大载重时，从静止开始以a=0.2m/s2加速度匀加速前进的最长时间是多少？在这段时间内-耗的电能为多少？ |
一辆汽车的质量是5×103kg，发动机的额定功率为60kW，汽车所受阻力恒为5000N，如果汽车从静止开始以0.5m/s2的加速度做匀加速直线运动，功率达到最大后又以额定功率运动了一段距离后汽车达到最大速度，在整个过程中，汽车运动了125m，问在这个过程中，汽车的牵引力做了多少功？
下面某位同学的解法．
F=ma+f=7500N，W=Fs=7500×125J=9.375×105J．
请你对这位同学的解法做出评价，若不同意，请给出你的解法． |
一辆电动自行车的铭牌上给出的技术参数如下表．质量M=70kg的人骑着此电动自行车沿平直公路行驶，所受阻力f恒为车和人总重的k倍，k=0.02．取g=l0m/s2．
| 格 | 后轮驱动直流永磁铁电动机 | | 车型 | 26”电动自行车 | 额定输出功率 | 120W | | 整车质量 | 30kg | 额定电压 | 40V | | 最大载重 | 120kg | 额定电流 | 3.5A |
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