Question

机车牵引列车在平直轨道上行驶，机车发动机的输出功率保持2500kW不变，列车总质量为1×10³ t，所受阻力f为1.25×10⁵N，求：
（1）火车行驶的最大速度多大？
（2）列车行驶速度达到10m/s时，其加速度多大？

Answer 1

分析：（1）当牵引力等于阻力时，汽车速度将达到最大；
（2）当汽车以额定功率启动，由P=FV求出此时的牵引力，由牛顿第二定律可求得加速度；

解答：解：（1）当牵引力等于阻力时速度达到最大
P=FV=fV
v=

P

f

=

2500000

1.25×105

m/s=20m/s
（2）当速度v′=10m/s时，此时牵引力为
P=F′V′
F′=

P

v′

=

2500000

10

m/s=250000N
由牛顿第二定律
F′-f=ma′
a′=

F′-f

m

=

250000-125000

1×106

m/s2=0.125m/s2
答：（1）火车行驶的最大速度20m/s
（2）列车行驶速度达到10m/s时，其加速度为0.125m/s²

点评：关于机车的问题，我们的出发点：
（1）机车的功率指的是机车牵引力F的功率，即P=F?v．
（2）P_实≤P_额，即F和v受到P_额的限制．
（3）充分的应用牛顿第二定律，即F-F_阻=ma．