Question

【题目】一列动车总质量m＝500t，动车发动机的额定功率P＝2.5×103kW，在轨道上行驶时，轨道对列车的阻力Ff是车重的0.01倍，g取10m／s2，求：

(1)火车在水平轨道上行驶的最大速度；

(2)在水平轨道上以108km／h速度匀速行驶时，发动机的实际功率P′；

(3)若火车从静止开始，保持0.1m／s2的加速度做匀加速运动，这一过程维持的最长时间．

Answer 1

【答案】(1) (2) P′＝1.5×106W (3) t＝250s

【解析】

(1)列车以额定功率工作时，当牵引力等于阻力，即F＝Ff＝kmg时列车的加速度为零，速度达最大vm

则：

(2)当v＝108km／h＝30m／s时，列车匀速运动，则发动机的实际功率P′＝Ffv＝1.5×106W

(3)据牛顿第二定律得牵引力F′＝Ff＋ma＝1×105N，

在此过程中，速度增大，发动机功率增大

当功率为额定功率时速度大小为v′，即

据速度公式v′＝at，

得：t＝250s．