Question

【题目】我国高铁技术处于世界领先水平。和谐号动车组是由动车和车编组而成，提供动力的车厢叫动车，不提供动力的车厢叫拖车。假设动车组各车厢的质量均为m，动车的额定功率都为P，动车组在水平直轨道上运行过程中阻力恒为车重的k倍。某列动车组由8节车厢组成，其中第1、5节车厢为动车其余为拖车，则该动车组（　　）

A.启动时乘客受到车厢作用力的方向与车运动的方向相同

B.加速运动时，第3、4节与第7、8节车厢间的作用力之比为1：1

C.无论是匀加速启动还是以恒定功率启动，行驶的最大速度vm都为

D.以恒定功率启动达到最大速度vm的过程中，动车组的平均速度大于

Answer 1

【答案】BD

【解析】

A．启动时乘客受到车厢的作用力包括两部分，一部分提供乘客前进的动力，与运动方向相同，另一部分对乘客的竖直向上的支持力与重力平衡，因此乘客受到车厢的作用力应该是这两部分力的合力，方向与乘客运动方向不同，A错误；

B．由于第1、5节车厢为动车其余为拖车，根据对称性，第4、5节车厢间不存在作用力，第3、4节与第7、8节车厢间的作用力相等，B正确；

C．设每节动车的功率为P，每一节车厢的质量是m，阻力为kmg，以恒定的功率启动时，最后做匀速运动，牵引力等于阻力时速度达到最大；以恒定的加速度启动，先达到额定功率，再保持功率不变，最后达到最大速度时，牵引力也与阻力相等，最后的速度与恒定功率启动的速度相等。根据功率定义可知

可得最大速度均为

C错误；

D．以恒定功率启动时，做加速度逐渐减小的加速运动，其 图像是斜率越来越小的曲线，其与时间轴围成的面积比匀加速运动围成的面积大，匀加速的平均速度为，因此以恒定功率启动时的平均速度大于，D正确。

故选BD。