Question

【题目】预计商合杭高铁在2020年8月建成通车，届时合肥到杭州铁路运行时间将从3小时缩短至1.5小时左右。我国高铁使用的“和谐号”动车组是由动车和拖车编组而成，提供动力的车厢叫动车，不提供动力的车厢叫拖车。某列高铁动车组有10节车厢组成，其中车头第1节、车中第6节为动车，其余为拖车，假设动车组每节车厢质量均为m=2×l04kg，每节动车的额定功率P =1×l03kW，行驶过程中每节 车厢所受阻力f大小均为车厢重力0.01倍（g取10 m/s2）。

(1)求这列髙铁动车组在平直道路上运行的最大速度vm；

(2)当高铁动车在某平直道路上以v=180 km/h匀速行驶，且第6节发动机功率为4×l02kW，求第1、2 节车厢之间作用力大小。

Answer 1

【答案】(1)(2)1×104 N

【解析】

(1)高铁以最大速度运动，应受力平衡:

F =f总

由功率公式得

P总=Fvm

解得：

(2)v=180km/h=50m/s，第 6 节产生动力

F6=

第2节到第10节车厢受力平衡，有：

F6+F12-9f=0

解得：

F12 =1×104 N