一列车的质量是5×105kg,在平直的轨道上以额定功率3000KW加速行驶,当速度由10m/s加速到可能达到的最大速率30m/s时,共用了3min,则在这段时间内列车前进的距离是多少?(假设地面及空气给汽车的阻力为恒力)

问题描述:

一列车的质量是5×105kg,在平直的轨道上以额定功率3000KW加速行驶,当速度由10m/s加速到可能达到的最大速率30m/s时,共用了3min,则在这段时间内列车前进的距离是多少?(假设地面及空气给汽车的阻力为恒力)

列车速度最大时,F=f,由 P=FV=fVm 可知:
f=

P
Vm
=
3000×103
30
N=1×105N
设列车前进的距离为L,由动能定理得:
Pt-fL=
1
2
mV2-
1
2
mV02
代入数据可得:
3000×103×180-1×105×L=
1
2
×5×105×302-
1
2
×5×105×102
则有:L=3400m
答:3min内列车前进的距离是3400m.
答案解析:根据列车速度最大时,F=f,求得阻力大小,再由动能定理可求得列车前进距离.
考试点:功率、平均功率和瞬时功率.

知识点:本题关键是:恒定功率启动列车速度最大时牵引力等于阻力F=f,机车在3min内做的功为Pt,再根据动能定理求得前进距离.