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下图是世界上第一条投入商业运行的上海磁浮列车,运行路程31.5km,最高速度可达430km.h(即119.4m/s),走完全程只需8min,它是靠磁体间相互作用浮离轨道约15cm,被誉为“飞”起来的交
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下图是世界上第一条投入商业运行的上海磁浮列车,运行路程31.5km,最高速度可达430km.h(即119.4m/s),走完全程只需8min,它是靠磁体间相互作用浮离轨道约15cm,被誉为“飞”起来的交通工具,根据车厢内显示屏上显示的时刻和速度值,整理后如下表所示(从起动至中途)
![]() (1)使列车浮起要做多少功? (2)画出列车在0~240s内的v-t图象 (3)估算列车在最大速度运行时的牵引力 (4)估算100s这一时刻,列车牵引力的瞬时功率. |
▼优质解答
答案和解析
![]() (1)列车浮起要做的功W=mgh=3×10 4 ×10×0.15=4.5×10 4 J; (2)应用描点法作图,图象如图所示; (3)列车以最大速度运行时,做匀速直线运动,由平衡条件得: F=f=kv 2 =2×(119.4) 2 N=2.85×10 4 N. (4)由v-t图象可得:100s时瞬时速度为67m/s, 此时图象近似直线,列车作匀减速运动, 列车加速度a=
此时阻力位f,牵引力为F,由牛顿第二定律得:F-f=ma, 则F=ma+kv 2 =3×10 4 ×0.61+2×(67) 2 =2.73×10 4 N, 牵引力功率P=Fv=2.73×10 4 ×67W=1.83×10 6 W. 答:(1)使列车浮起要做的功为4.5×10 4 J; (2)列车在0~240s内的v-t图象如图所示; (3)列车在最大速度运行时的牵引力为2.85×10 4 N; (4)100s这一时刻,列车牵引力的瞬时功率为1.83×10 6 W. |
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