高一物理题1(功与能)质量为3000t的火车,以额定功率自静止出发,所受阻力恒定,经过1000s行使12km达最大速度vmax=75km/h,求:(1)列车的额定功率;(2)运动中所受的阻力过程尽量表述清楚;

来源:学生作业帮助网 编辑:六六作业网 时间:2024/12/24 09:27:09
高一物理题1(功与能)质量为3000t的火车,以额定功率自静止出发,所受阻力恒定,经过1000s行使12km达最大速度vmax=75km/h,求:(1)列车的额定功率;(2)运动中所受的阻力过程尽量表

高一物理题1(功与能)质量为3000t的火车,以额定功率自静止出发,所受阻力恒定,经过1000s行使12km达最大速度vmax=75km/h,求:(1)列车的额定功率;(2)运动中所受的阻力过程尽量表述清楚;
高一物理题1(功与能)
质量为3000t的火车,以额定功率自静止出发,所受阻力恒定,经过1000s行使12km达最大速度vmax=75km/h,求:
(1)列车的额定功率;
(2)运动中所受的阻力
过程尽量表述清楚;
能说明解题思路更好!

高一物理题1(功与能)质量为3000t的火车,以额定功率自静止出发,所受阻力恒定,经过1000s行使12km达最大速度vmax=75km/h,求:(1)列车的额定功率;(2)运动中所受的阻力过程尽量表述清楚;
【因为是变加速运动 一般用功能关系或能量守恒求解】
【因用那方程都含两个位置量 一般(1) (2)两问列方程组同时解出】
p=Fv 最大速度时 F=f ∴p=f× vmax-----------------------------①
由动能定理 pt-fx=1/2×m×v²max-------------------②
①②联立 得 p ≈ 1.6×10^9w
f ≈7.4×10^7N

由题分析可知:车以额定功率自静止出发且所受阻力恒定,故由P=F牵引v得,牵引力会随着速增大而减小,待到速度达到最大vmax时,车匀速运动,F牵引与摩擦力二力平衡
而又F牵引是变力,故利用动量定理,即做总功等于动能变化量
列方程:(F末为速度最大是牵引力)
P额=F末vmax
F末=F阻
W牵引=P额t
W牵引-W阻=1/2mv(max)²<...

全部展开

由题分析可知:车以额定功率自静止出发且所受阻力恒定,故由P=F牵引v得,牵引力会随着速增大而减小,待到速度达到最大vmax时,车匀速运动,F牵引与摩擦力二力平衡
而又F牵引是变力,故利用动量定理,即做总功等于动能变化量
列方程:(F末为速度最大是牵引力)
P额=F末vmax
F末=F阻
W牵引=P额t
W牵引-W阻=1/2mv(max)²
W阻=F阻s
(代入m=3000t=3000000kg,vmax=75km/h=125/6m/s,s=12km=12000m,t=1000s)
解得P额=……
F阻=……

收起

因为
P=FV 1
所以
F=ma+f阻 2
当V最大时
由于功率不变 a=0
所以P额=F阻Vmax 3
因为S=v0t+1/2at^2 所以W牵引=P额t
W牵引-W阻=1/2mv(max)²
W阻=F阻s
(代入m=3000t=3000000kg,vmax=75km/h=125/6m/s,s=12km=12000m,t=1000s)