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一质量为500t的机车，以恒定功率375kW由静止出发，经过5min速度达到最大值54km/h，设机车所受阻力f恒定不变，取g=10m/s2，试求：（1）机车受到的阻力f的大小．（2）机车在这5min内
网友投稿 2022-10-22 00:00:00 互联网
◎ 题目
一质量为500t的机车，以恒定功率375kW由静止出发，经过5min速度达到最大值54km/h，设机车所受阻力f恒定不变，取
g=10m/s
2
，试求：
（1）机车受到的阻力f的大小．
（2）机车在这5min内行驶的路程．
◎ 答案
研究对象为机车．
首先分析物理过程：机车以恒定功率P
0
由静止出发→速度v增加→牵引力F减小（P
0
=Fv）→合力减小（F
合
=F-f）→加速度减小（a=
F
合
m
）→速度继续增加→直至合力减小为0，加速度a=0，速度达到最大．
可见机车在这5 min内做的是加速度减小、速度不断增大的变速运动．当机车的速度达到最大时，P
0
=Fv
max
，此时F=f．
（1）已知P
0
=375 kW=3.75×10
5
W，
v
max
=54 km/h=15 m/s，
根据P
0
=Fv
max
时，F=f，得：P
0
=fv
max
机车受到的阻力f=
P
0
v
max
=
3.75×
10
5
15
N=2.5×10
4
N．
（2）机车在这5 min内，牵引力为变力，做正功，阻力做负功，重力、弹力不做功．
根据P
0
=
w
F
t
，牵引力做的功为：W
F
=P
0
t．
根据动能定理有：
P
0
t-fs=
1
2
mv
max
2
-0
解得：s=
P
0
t-
1
2
m
v
2max
f
=
3.75×
10
5
×5×60-0.5×5×
10
5
×
15
2
2.5×
10
4
m=2250 m．
答案：（1）机车受到的阻力f的大小为2.5×10
4
N （2）机车在这5min内行驶的路程为2250 m．
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“一质量为500t的机车，以恒定功率375kW由静止出发，经过5min速度达到最大值54km/h，设机车所受阻力f恒定不变，取g=10m/s2，试求：（1）机车受到的阻力f的大小．（2）机车在这5min内…”主要考查了你对 【共点力的平衡】，【动能定理】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202210/323383.html
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