一列火车在额定功率下由静止从车站出发,沿直线轨道运动,行驶5min后速度达到30m/s,设列车所受阻力恒定,则可以判断列车在这段时间内行驶的距离(  )A. 一定大于4.5kmB. 可能等于4.5kmC. 一定小于4.5kmD. 条件不足,无法确定

问题描述:

一列火车在额定功率下由静止从车站出发,沿直线轨道运动,行驶5min后速度达到30m/s,设列车所受阻力恒定,则可以判断列车在这段时间内行驶的距离(  )
A. 一定大于4.5km
B. 可能等于4.5km
C. 一定小于4.5km
D. 条件不足,无法确定

根据火车的运动的过程,画出火车的速度时间图象如图所示,

根据速度时间图象曲线与坐标轴围成的面积表示位移可知,如果物体做初速度为零,
速度为30m/s的匀加速直线运动,位移等于三角形的面积,即x=

1
2
×30×300=4500m;
而此时实际曲线形成面积大于4500m.
所以A正确
故选:A.
答案解析:火车以额定功率行驶时,随着速度的增加,牵引力会逐渐的减小,所以此时的火车不可能做匀加速运动,做的是初速度为零加速度逐渐减小的加速运动,5min末速度达到30m/s,可以把这个过程与匀加速直线运动比较解题.
考试点:功率、平均功率和瞬时功率.
知识点:根据速度时间图象可以快速准确的解决本题,要注意在速度时间图象中斜率表示加速度,图象与坐标轴围成面积代表位移,时间轴上方位移为正,时间轴下方位移为负.