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质量为3×106kg的列车,在恒定的额定功率下,沿平直的轨道由静止开始出发,在运动的过程中受到的阻力大小恒定,经过103s后速度达到最大行驶速度72km/h,此时司机发现前方4km处的轨道旁山

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质量为3×106kg的列车,在恒定的额定功率下,沿平直的轨道由静止开始出发,在运动的过程中受到的阻力大小恒定,经过103s后速度达到最大行驶速度72km/h,此时司机发现前方4km处的轨道旁山体塌方,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.求:
(1)刹车时列车的加速度的大小;
(2)列车在行驶过程中所受的阻力的大小;
(3)列车的额定功率;
(4)列车的总行程.
▼优质解答
答案和解析
(1)由0-v2=-2as 得
加速度大小a=0.05m/s2 
(2)由牛顿第二定律得
f+F=ma
故f=ma-F=3×106×0.05-9×104=6×104
(3)由P=Fv得
P=f•vm
故P=6×104×20=1.2×106W       
(4)由动能定理得:
Pt-fs1=mv2m
代入数据解得:s1=10km
故总行程s=s1+s2=14km        
答:(1)刹车时列车的加速度的大小为0.05m/s2
(2)列车在行驶过程中所受的阻力的大小为6×104N;
(3)列车的额定功率为1.2×106W;
(4)列车的总行程为14km.
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