题目内容
青藏铁路是通向世界屋脊的铁路,现有一列火车沿倾角一定的直轨道斜向上运动,若机车的额定功率为P,火车总质量为M,火车与铁轨间的动摩擦因数为μ,要使火车的最大速度达到全国铁路第五次提速后的V,则
(1)铁路轨道面与水平面间的倾角不得超过多大?
(2)在以上的斜铁路上,火车在起动后以额定功率运动,在t时间内速度达到最大V,求此段时间火车前进的位移。
解:(1)设轨道面与水平面间的最大倾角为θ,
火车沿倾斜轨道匀速运动的牵引力为:F=Mgsinθ+μMgcosθ
又因F=P/V
联立解得 sinθ+μcosθ=P/VMg θ= arcsin (P/MgV
)-arctanμ
(2)根据动能定理Pt-(Mgsinθ+μMgcosθ)S=MV2/2
火车由静止前进的位移
S=(2Pt-MV2)/2(Mgsinθ+μMgcosθ)=![]()
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