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一道物理题。从2007年4月开始在我国营运的CRH5型动车组高速列车,一个编组由5各动车和3个拖车组成。从2007年4月开始在我国营运的CRH5型动车组高速列车,一个编组由5各动车和3个拖车组成,
题目详情
一道物理题。从2007年4月开始在我国营运的CRH5型动车组高速列车,一个编组由5各动车和3个拖车组成。
从2007年4月开始在我国营运的CRH5型动车组高速列车,一个编组由5各动车和3个拖车组成,总质量为4.51x10^5kg,最高营运速度为250km/h,牵引功率为5500kW。若从静止启动并忽略阻力,则动车组匀加速达到最高营运速度所需要的时间为多少?我物理不好,麻烦大家写一下详细过程。答案是198s。
从2007年4月开始在我国营运的CRH5型动车组高速列车,一个编组由5各动车和3个拖车组成,总质量为4.51x10^5kg,最高营运速度为250km/h,牵引功率为5500kW。若从静止启动并忽略阻力,则动车组匀加速达到最高营运速度所需要的时间为多少?我物理不好,麻烦大家写一下详细过程。答案是198s。
▼优质解答
答案和解析
这个题目应该有点问题
1)根据功的公式W=Pt,由于阻力忽略不计,因此牵引力所作的功全部转化为机车的动能W=Pt=mV^2/2得出t=【m(V^2)/2】/P
代入P=5500KW=5.5x10^6W, V=250km/h=250x1000/3600s=(2500/36)m/s
算出t=197.723S
但根据另一算法
2)这是高中的 匀变速直线运动 和牛顿第二定律的应用 。根据功率的公式
P=W/t=FS/t=FV
代入P=5500KW=5.5x10^6W, V=250km/h=250x1000/3600s=69.4444m/s。代入可求
得牵引力F=7.92x10^4N.
然后根据运动学公式,V=V。+at
牛顿第二定律 F=ma
解方程组可算出t,这里V。=0,初速度为0。
V=at=Ft/m求得t=mV/F得出t=395.4475S
这么做好像有点复杂,直接解方程组吧。
P=W/t=FS/t=FV
F=ma
V=V。+at=at
求得,t=Vm/F=Vm/(P/V)=mV^2/P求出结果。t=395.448s
得出的结果不同。为什么?因为第1个是在额定功率P恒定的情况下得出的。
第2个是在牵引力F恒定(加速度也就恒定)的情况下得出的。
根据P=FV,功率P恒定F就无法恒定,因为V在不断增加,F就只能不断减小,F减小,加速度a就不断减小。
如果加速度a恒定,F就得恒定,F恒定,V增加的情况下,P就得不断地增加。因此但加速度a恒定时,功率P就无法恒定了。
而根据题意,是加速度恒定的运动,因此应该选 2)这种情况下t=395.448s为第一题事件t的2倍。所以怀疑题目有问题,你问问你们的老师看看,两种方法都说一下。
1)根据功的公式W=Pt,由于阻力忽略不计,因此牵引力所作的功全部转化为机车的动能W=Pt=mV^2/2得出t=【m(V^2)/2】/P
代入P=5500KW=5.5x10^6W, V=250km/h=250x1000/3600s=(2500/36)m/s
算出t=197.723S
但根据另一算法
2)这是高中的 匀变速直线运动 和牛顿第二定律的应用 。根据功率的公式
P=W/t=FS/t=FV
代入P=5500KW=5.5x10^6W, V=250km/h=250x1000/3600s=69.4444m/s。代入可求
得牵引力F=7.92x10^4N.
然后根据运动学公式,V=V。+at
牛顿第二定律 F=ma
解方程组可算出t,这里V。=0,初速度为0。
V=at=Ft/m求得t=mV/F得出t=395.4475S
这么做好像有点复杂,直接解方程组吧。
P=W/t=FS/t=FV
F=ma
V=V。+at=at
求得,t=Vm/F=Vm/(P/V)=mV^2/P求出结果。t=395.448s
得出的结果不同。为什么?因为第1个是在额定功率P恒定的情况下得出的。
第2个是在牵引力F恒定(加速度也就恒定)的情况下得出的。
根据P=FV,功率P恒定F就无法恒定,因为V在不断增加,F就只能不断减小,F减小,加速度a就不断减小。
如果加速度a恒定,F就得恒定,F恒定,V增加的情况下,P就得不断地增加。因此但加速度a恒定时,功率P就无法恒定了。
而根据题意,是加速度恒定的运动,因此应该选 2)这种情况下t=395.448s为第一题事件t的2倍。所以怀疑题目有问题,你问问你们的老师看看,两种方法都说一下。
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