题目内容
13．
目前，我国的高铁技术已处于世界领先水平，它是由几节自带动力的车厢（动车）加几节不带动力的车厢（拖车）组成一个编组，称为动车组．若每节动车的额定功率均为1.35×104kw，每节动车与每节拖车的质量（包括乘务员和乘客）都相同，均为5×104kg，动车组运行过程中每节车厢受到的阻力恒为重力的0.075倍，取g=10m/s2．某高铁是由2节动车和6节拖车编成动车组来工作的，其头、尾为动车，中间为拖车．求：（所有结果保留3位有效数字）（1）该动车组的最大时速v为多少km/h？
（2）当动车组以加速度1.5m/s2加速行驶时，第3节车厢对第4节车厢的作用力为多大？
分析 （1）当牵引力等于阻力时，速度最大，根据发动机的功率以及阻力的大小求出动车组的最大速度．
（2）运用整体法和隔离法，根据牛顿第二定律求出第3节车厢对第4节车厢的作用力．
解答 解：（1）当牵引力等于阻力时，速度最大，根据$\frac{2P}{v}=8kmg$得最大速度为：
v=$\frac{2P}{8kmg}=\frac{P}{4kmg}=\frac{1.35×1{0}^{7}}{4×0.075×5×1{0}^{5}}$m/s=90m/s=324km/h．
（2）对整体分析，根据牛顿第二定律得：
$\frac{2P}{v}-8kmg=8ma$，
隔离对前三节车厢分析，根据牛顿第二定律得：
$\frac{P}{v}-3kmg-F=3ma$，
代入数据联立解得：F≈1.13×105N．
答：（1）该动车组的最大时速为324km/h；
（2）第3节车厢对第4节车厢的作用力为1.13×105N．
点评 当机车的速度达到最大时，机车做匀速运动，此时机车处于受力平衡状态，即此时的牵引力和受到的阻力的大小相等，再根据瞬时功率的公式即可解答本题．
练习册系列答案
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1．下面的过程中，重力对物体不做功的是（ ）
| A． | 飞机上升 | B． | 飞机下降 | ||
| C． | 汽车在水平路面行驶 | D． | 汽车沿斜坡向山上行驶 |
如图所示，用轻杆拴着质量为m的物体，在竖直平面内做匀速圆周运动，轻杆的长度为L，当小球运动到最高点时球对杆的拉力为mg．求：
一个横截面积为矩形的玻璃水槽，水面面积为4a2，水面上浮着一正立方体木块．木块边长为a，密度为水的$\frac{1}{2}$，质量为m．开始时，木块静止，有一半没入水中，如图所示．现用力F将木块缓慢地压入水中，不计摩擦，求：
8．如图所示是质量为1kg的滑块在水平面上做直线运动的v-t图象．下列判断正确的是（ ）
| A． | 在t=1s时，滑块的加速度为零 | |
| B． | 在3s～7s时间内，合力做功的平均功率为2W | |
| C． | 在4s～6s时间内，滑块的平均速度为2.5m/s | |
| D． | 在5s～6s时间内，滑块受到的合力大小为2N |
18．下列说法正确的是（ ）
| A． | 物体在完全失重的状态下没有惯性 | |
| B． | 在磁场中运动的电荷，当其速度增大，所受的磁场也增大 | |
| C． | 自感线圈产生的自感电动势大小与流过线圈的电流大小有关 | |
| D． | 1Wb=1$\frac{kg•{m}^{2}}{A•{s}^{2}}$ |
5．有报道说：我国一家厂商制作了一种特殊的手机，在电池电能耗尽时，摇晃手机，即可产生电能维持通话，摇晃过程是将机械能转化为电能；如果将该手机摇晃一次，相当于将100g的重物缓慢举高20cm所需的能量，若每秒摇两次，则摇晃手机的平均功率为（g取10m/s2）（ ）
| A． | 0.04 W | B． | 0.4 W | C． | 4 W | D． | 40 W |
2．下列关于电磁感应知识叙述不正确的是（ ）
| A． | 1834年，楞次提出感应电流的磁场总要阻止引起感应电流的磁通量的变化 | |
| B． | 1845年1846年，纽曼和韦伯先后提出了法拉第电磁感应定律 | |
| C． | 1820年，奥斯特发现南北方向的通电导线能使正下方放置小磁针偏转，这种现象叫电磁感应现象 | |
| D． | 1831年，法拉第概括变化的电流、变化的磁场、运动的恒定电流、运动的磁场、在磁场中运动的导体都会引起电流，这种现象叫电流的磁效应 |