一列火车总质量m=500t，机车发动机的额定功率P=6×105 W，在水平的直轨道上行驶，轨道对列车的阻力f是车重的0.01倍，g取10m/s2，火车行驶的最大
题型：不详难度：来源：
| 一列火车总质量m=500t，机车发动机的额定功率P=6×105 W，在水平的直轨道上行驶，轨道对列车的阻力f是车重的0.01倍，g取10m/s2，火车行驶的最大速度为______m/s；发动机以额定功率P工作，当行驶速度为1m/s时，列车的加速度的大小为______m/s2；若火车从静止开始，以0.5m/s2的加速度做匀加速运动，这一过程能够维持的最长时间为______s． |
答案
列车以额定功率工作时，当牵引力等于阻力，即F=Ff=kmg时列车的加速度为零，速度达最大vm，
则：vm====12 m/s．
当v1=1 m/s时，
F1==6×105 N，
据牛顿第二定律得：a1==1.1 m/s2
根据牛顿第二定律得牵引力F′=Ff+ma=3×105 N，在此过程中，速度增大，发动机功率增大．
当功率为额定功率时速度大小为vm′，
即vm′==2 m/s
据vm′=at，
得：t==4 s．
故答案为：12，1.1，4． |
举一反三
提高物体（例汽车）运动速率的有效途径是增大发动机的功率和减小阻力因数（设阻力与物体运动速率的平方成正比，即f=kv2，k是阻力因数）．当发动机的额定功率为P0时，物体运动的最大速率为vm，如果要使物体速率增大到2vm，则一列办法可行的是( )| A．阻力因数不变，使发动机额定功率增大到2P0 | | B．发动机额定功率不变，使阻力因数减小到k/4 | | C．阻力因数不变，使发动机额定功率增大到8P0 | D．发动机额定功率不变，使阻力因数减小到k/8
| | 一条均匀水渠水的流速v=5m/s，水流横截面积为s=5m2，水的密度ρ=1.0×103Kg/m3，则水流功率的计算公式为P=______，水流功率的大小为______． | 在地面上竖直向上抛出一个小球，如果考虑空气的阻力，并认为空气阻力恒定．设上升和下降过程中，重力的平均功率大小分别为P1，P2，经过同一个点时（不是最高点）的空气阻力的功率大小分别为P3和P4，那么（ ）| A．P1＞P2 | B．P1＜P2 | C．P3＞P4 | D．P3＜P4 |
| | 有一汽车沿一略为倾斜的坡路以速度v1向上匀速行驶，若保持发动机的功率不变，沿此坡向下匀速行驶的速度为v2，设摩擦阻力不变，则汽车以同样的功率在水平路面上匀速行驶时，其速度为______． | 如图所示，位于一水平面内的、两根平行的光滑金属导轨，处在匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨所在的平面，导轨的一端与一电阻相连；具有一定质量的金属杆ab放在导轨上并与导轨垂直．现用一平行于导轨的恒力F拉杆ab，使它由静止开始向右运动．杆和导轨的电阻、感应电流产生的磁场均可不计．用E表示回路中的感应电动势，i表示回路中的感应电流，在i随时间增大的过程中，电阻消耗的功率等于（ ）| A．F的功率 | | B．安培力的功率的绝对值 | | C．F与安培力的合力的功率 | | D．iE |
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