动车组是城际间实现小编组、大密度的高效运输工具,以其编组灵活、方便、快捷、安全、可靠、舒适等特点而备受世界各国铁路运输和城市轨道交通运输的青睐。动车组就是几节自

动车组是城际间实现小编组、大密度的高效运输工具,以其编组灵活、方便、快捷、安全、可靠、舒适等特点而备受世界各国铁路运输和城市轨道交通运输的青睐。动车组就是几节自

题型:0112 模拟题难度:来源:
动车组是城际间实现小编组、大密度的高效运输工具,以其编组灵活、方便、快捷、安全、可靠、舒适等特点而备受世界各国铁路运输和城市轨道交通运输的青睐。动车组就是几节自带动力的车厢加几节不带动力的车厢编成一组,就是动车组。假设有一动车组由8节车厢连接而成,每节车厢的总质量均为7.5×104 kg。其中第一节、第二节带动力,他们的额定功率均为3.6×107W和2.4×107W,车在行驶过程中阻力恒为重力的0.1倍(g=10m/s2)。
(1)求该动车组只开动第一节的动力的情况下能达到的最大速度;
(2)若列车从A地沿直线开往B地,先以恒定的功率6×107W(同时开动第一、第二节的动力)从静止开始启动,达到最大速度后匀速行驶,最后除去动力,列车在阻力作用下匀减速至B地恰好速度为0。已知AB间距为5.0×104m,求列车从A地到B地的总时间。
答案
解:(1)只开动第一节动力的前提下,当第一节以额定功率运行且列车的牵引力等于阻力时达到最大速度:
其中阻力f=0.1×8mg=6.0×105 N,p1m=3.6×107W
60m/s
(2)列车以最大功率启动当牵引力等于阻力时达到最大速度
,代入数据得:
列车的总重量M=8mg=6.0×105kg
设列车从C点开始做匀减速运动,令A到C的时间为t1,AC间距为x1,B到C的时间为t2,BC间距为x2,在BC间匀减速运动的加速度为a
从B到C由牛顿第二定律和运动学公式得:
代入数据得:
从A到C的用动能定理得:
代入数据得:t1=500s
所以
举一反三
在某中学举办的智力竞赛中,有一个叫做“保护鸡蛋”的竞赛项目。要求制作一个装置,让鸡蛋从两层楼的高度落到地面且不被摔坏。如果没有保护,鸡蛋最多只能从0.1 m的高度落到地面而不被摔坏。有一位同学设计了如图所示的一个装置来保护鸡蛋,用A、B两块较粗糙的夹板夹住鸡蛋,A夹板和B夹板与鸡蛋之间的摩擦力都为鸡蛋重力的5倍。现将该装置从距地面4 m的高处落下,装置着地时间短且保持竖直不被弹起。取g=10 m/s2,不考虑空气阻力,求:
(1)如果没有保护,鸡蛋直接撞击地面而不被摔坏,其速度最大不能超过多少?
(2)如果使用该装置,鸡蛋夹放的位置离装置下端的距离x至少为多少米?(保留三位有效数字)
题型:河南省模拟题难度:| 查看答案
物体沿直线运动的v-t关系如图示,已知在第1秒内合外力对物体做的功为W,则
[     ]
A.从第1秒末到第3秒末合外力做功为4W
B.从第3秒末到第5秒末合外力做功为-2W
C.从第5秒末到第7秒末合外力做功为W
D.从第3秒末到第4秒末合外力做功为-0.5W
题型:0114 模拟题难度:| 查看答案
一滑块(可视为质点)经水平轨道AB进入竖直平面内的四分之一圆弧形轨道BC。已知滑块的质量m=0.50kg,滑块经过A点时的速度vA=5.0m/s,AB长x=4.5m,滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.10,圆弧轨道的半径R=0.50m,滑块离开C点后竖直上升的最大高度h=0.10m。取g=10m/s2。求
(1)滑块第一次经过B点时速度的大小;
(2)滑块刚刚滑上圆弧轨道时,对轨道上B点压力的大小;
(3)滑块在从B运动到C的过程中克服摩擦力所做的功。
题型:0114 模拟题难度:| 查看答案
如图所示,四分之三周长的细圆管的半径R=0.4 m,管口B和圆心O在同一水平面上,D是圆管的最高点,其中半圆周BE段存在摩擦,BC和CE段动摩擦因数相同,ED段光滑;质量m=0.5 kg、直径稍小于圆管内径的小球从距B正上方高H=2.5 m的A处自由下落,从B处进入圆管继续运动直到圆管的最高点D飞出,恰能再次进入圆管。重力加速度g=10 m/s2。求:
(1)小球飞离D点时的速度;
(2)小球在D点时对轨道的压力大小和方向;
(3)小球从B点到D点过程中克服摩擦所做的功。
题型:0103 模拟题难度:| 查看答案
如图所示,一水平圆盘绕过圆心的竖直轴转动,圆盘边缘有一质量m=1.0 kg的小滑块。当圆盘转动的角速度达到某一数值时,滑块从圆盘边缘滑落,经光滑的过渡圆管进入轨道ABC。已知AB段斜面倾角为53°,BC段斜面倾角为37°,滑块与圆盘及斜面间的动摩擦因数均μ=0.5,A点离B点所在水平面的高度h=1.2 m。滑块在运动过程中始终未脱离轨道,不计在过渡圆管处和B点的机械能损失,最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力,取g=10 m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。
(1)若圆盘半径R=0.2 m,当圆盘的角速度多大时,滑块从圆盘上滑落?
(2)若取圆盘所在平面为零势能面,求滑块到达B点时的机械能。
(3)从滑块到达B点时起,经0.6 s正好通过C点,求BC之间的距离。
题型:山东省高考真题难度:| 查看答案
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