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平均功率和瞬时功率的区别
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动车组是城际间实现小编组、大密度的高效运输工具，以其编组灵活、方便、快捷、安全，可靠、舒适的特点而备受世界各国铁路运输和城市轨道交通运输的青睐．动车组就是几节自带
网友投稿 2022-11-05 00:00:00 互联网
◎ 题目
动车组是城际间实现小编组、大密度的高效运输工具，以其编组灵活、方便、快捷、安全，可靠、舒适的特点而备受世界各国铁路运输和城市轨道交通运输的青睐．动车组就是几节自带动力的车厢加几节不带动力的车厢编成一组，就是动车组．假设有一动车组由六节车厢连接而成，每节车厢的总质量均为8×10
4
kg其中第一节第二节带动力他们的额定功率分别是2×10
7
W和1×10
7
W车在行驶过程中阻力恒为重力的0.1倍．求
（1）该动车组的最大行驶速度
（2）若列车以1m/s
2
的匀加速运动，t=10s时刻，第一和第二节车厢之间的连接杆中可能的最大作用力
（3）在以1m/s2的匀加速阶段中，t=10s时刻假如第一二两节车厢的拉力最小为多大？此时第二节车厢的实际功率是多少？
◎ 答案
（1）设最大速度为v，当速度最大时，动车组的牵引力等于阻力．有：
P
1
v
+
P
2
v
=f
，
f=k?6mg
联立两式解得v=62.5m/s．
（2）动车组以1m/s
2
的匀加速运动的牵引力为F，有F-k?6mg=6ma，
解得F=9.6×10
5
N
10s时刻列车的速度v
1
=at=10m/s．
第一节车厢的最大牵引力F=
P
1
v
1
=
2×1
0
7
10
N=2×1
0
6
N
＞9.6×10
5
N
所以第二节车厢无需工作，此时第一和第二节车厢之间的连接杆中作用力最大．
对第一节车厢运用牛顿第二定律，F-f
1
-F′=ma
f
1
=kmg
联立两式有：9.6×10
5
-0.1×8×10
4
×10-F′=8×10
4
解得F′=8×10
5
N．
（3）当第一二两节车厢的拉力为零时，对第一节车厢运用牛顿第二定律有：F
1
-kmg=ma
解得
F
1
=kmg+ma=1.6×1
0
5
N
对整体分析，有F-k?6mg=6ma，解得F=9.6×10
5
N
所以第二节车厢的牵引力
F
2
=F-
F
1
=8×1
0
5
N
第二节车厢的最大牵引力
F′=
P
2
v
1
=
1×1
0
7
10
N=1×1
0
6
N
＞F
2
．
所以第一二两节车厢的最小拉力为零，此时的实际功率
P
2
′=
F
2
v
1
=8×1
0
5
×10W
=8×10
6
W
答：（1）该动车组的最大行驶速度为63.5m/s．
（2）第一和第二节车厢之间的连接杆中可能的最大作用力为8×10
5
N．
（3）第一二两节车厢的拉力最小为零，此时第二节车厢的实际功率是8×10
6
W．
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“动车组是城际间实现小编组、大密度的高效运输工具，以其编组灵活、方便、快捷、安全，可靠、舒适的特点而备受世界各国铁路运输和城市轨道交通运输的青睐．动车组就是几节自带…”主要考查了你对 【牛顿第二定律】，【平均功率和瞬时功率的区别】 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/202211/356081.html
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