截止2012年底，我国高速铁路营运里程达到13000km．行驶在高速铁路上的列车称为动车，动车使用电动机提供动力，额定电压为2.5×104V，动车使用的电动机效率为80%．一列以150km/h速度行驶的动

Question

截止2012年底，我国高速铁路营运里程达到13000km．行驶在高速铁路上的列车称为动车，动车使用电动机提供动力，额定电压为2.5×10⁴V，动车使用的电动机效率为80%．一列以150km/h速度行驶的动车消耗的电功率为1000kW，动车的速度越大，消耗的电功率越大，电功率与速度的三次方成正比．
（1）能源的种类繁多，人们从不同角度对能源进行分类．电能属于______；
A．二次能源    B．可再生能源    C．化石能源    D．清洁能源
（2）已知北京至上海铁路线路长度约为1350km，如果动车以150km/h的速度匀速从上海行驶到北京，消耗的电能为多少J；
（3）车车身都涉及成流线型，这样做的目的是______；以300km/h速度匀速行驶的动车受到的阻力大小约为______N．

Answer 1

（1）电能是消耗一次能源而获得的能源，属于二次能源，使用电能不会对环境造成严重污染，它是一种清洁能源，故AD正确；
（2）∵v=(s)/(t)，
∴动车运行时间t=(s)/(v)=(1350km)/(150km/h)=9h，
动车消耗的电能W=Pt=1000kW×9h=9000kW•h=3.24×10¹⁰J；
（3））动车车身都涉及成流线型，这样做的目的是减小阻力；
根据题意可知：(P1)/(P2)=(v31)/(v32)
即(1000kW)/(P2)=((150km/h)3)/((300km/h)3)，
P₂=8000kW=8×10⁶W，
故动车的有用功率：P=P₂×80%=8×10⁶W×80%=6.4×10⁶W，
∵P=Fv
∴动车受到的阻力f=F=(P)/(v)=(6.4×106W)/((300)/(3.6)m/s)=7.68×10⁴N．
故答案为：（1）AD；（2）消耗的电能为3.24×10¹⁰J；（3）减小阻力；7.68×10⁴．