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质量为3×106kg的火车,在恒定的额定功率下,沿平直的轨道由静止开始出发,在运...

质量为3×106kg的火车,在恒定的额定功率下,沿平直的轨道由静止开始出发,在运动过程中受到的阻力大小恒定,经过103S后达到最大行驶速度72km/h,此时司机发现前方4km处的轨道旁有山体塌方,便立即紧急刹车,这时所附加的制动力为9×104N,结果列车正好到达轨道毁坏处停下.试求:
(1)列车的额定功率.
(2)列车从静止到停下所经过的总路程.
研究刹车过程,由运动学公式求得刹车的加速度,再有牛顿第二定律求解阻力. 火车的额定功率可以根据P额=fvm求得. 从静止开始到达到最大速度的过程中运用动能定理求得加速的路程. 【解析】 设列车刹车前行驶的路程为s1,刹车后列车的路程为s2,刹车后列车员车加速度是a,列车在达到最大行驶速度时所受的阻力是s1,刹车时附加的制动力是f2,列车的牵引力是F. 由功能关系可得:pt-f1(s1+s2)-f2s2=0 ① 由动能定理可得: ② 由功率的定义式可得: ③ F=f1 ④ s=s1+s2 ⑤ 由此上方程可解得:p=1.2×106(w)    s=14(km) 答:(1)列车的额定功率是1.2×106(w). (2)列车从静止到停下所经过的总路程是14(km).
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考点分析:
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足够长的倾角为α的粗糙斜面上,有一质量为m的滑块距挡板P为L,以初速度V沿斜面下滑,并与挡板发生碰撞,滑块与斜面动摩擦因数为μ,μ<tanα.若滑块与挡板碰撞没有机械能损失,求:
(1)滑块第一次与挡板碰撞后上升离开挡板P的最大距离
(2)滑块在整个运动过程中通过的路程.

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某实验小组利用拉力传感器和速度传感器探究“动能定理”,如图,他们将拉力传感器固定在小车上,用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与钩码相连,用拉力传感器记录小车受到拉力的大小.在水平桌面上相距50.0cm的A、B两点各安装一个速度传感器记录小车通过A、B时的速度大小.小车中可以放置砝码.
(1)实验主要步骤如下:
①测量小车和拉力传感器的总质量M1,把细线的一端固定在拉力传感器上另一端通过定滑轮与钩码相连,正确连接所需电路
②将小车停在C点,然后释放小车,小车在细线拉动下运动,记录   
A.细线拉力及小车通过A、B时的速度
B.钩码的质量和小车的质量
C、钩码的质量及小车通过A、B时的速度
D、小车的质量和细线的长度
③在小车中增加砝码,或减少砝码,重复②的操作.
(2)表1是他们测得的一组数据,其中M是M1与小车中砝码质量m之和,|v22-v21|是两个速度传感器记录速度的平方差,可以据此计算出动能变化量△E,F是拉力传感器受到的拉力,W是F在A、B间所作的功.表格中△E3=    ,W3=    .(结果保留三位有效数字)
表1 数据记录表
次数M/kg|v22-v21|/(m/s)2△E/JF/NW/J
10.5000.7600.1900.4000.200
20.5001.650.4130.8400.420
30.5002.40△E31.220W3
41.0002.401.202.4201.21
51.0002.841.422.8601.43
(3)根据表1提供的数据,请在方格纸上作出△E-W图线.
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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