◎ 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8×104kg其中第一节第二节带动力他们的额定功率分别是2×107W和1×107W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/s2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： P1 v + P2 v =f， f=k?6mg 联立两式解得v=62.5m/s． （2）动车组以1m/s2的匀加速运动的牵引力为F，有F-k?6mg=6ma， 解得F=9.6×105N 10s时刻列车的速度v1=at=10m/s． 第一节车厢的最大牵引力F= P1 v1 = 2×107 10 N=2×106N＞9.6×105N 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-f1-F′=ma  f1=kmg 联立两式有：9.6×105-0.1×8×104×10-F′=8×104 解得F′=8×105 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：F1-kmg=ma 解得F1=kmg+ma=1.6×105N 对整体分析，有F-k?6mg=6ma，解得F=9.6×105N 所以第二节车厢的牵引力F2=F-F1=8×105N 第二节车厢的最大牵引力F′= P2 v1 = 1×107 10 N=1×106N＞F2． 所以第一二两节车厢的最小拉力为零，此时的实际功率P2′=F2v1=8×105×10W=8×106W 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8×105 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8×106W．

◎ 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。