Question

如圖是某城市的地鐵設(shè)計(jì)方案，進(jìn)站和出站的軌道都與站臺(tái)構(gòu)成一個(gè)緩坡．為了充分利用能量，上坡前就關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，利用慣性沖上緩坡．已知火車進(jìn)站、停站、出站的時(shí)間分別為30s、60s、30s，火車的功率為4800KW（并保持不變），火車車身長(zhǎng)300m．

求：（1）火車在進(jìn)站、停站、出站的過(guò)程中平均速度的大小
（2）火車出站后以l08km/h速度水平勻速直線行駛時(shí)，其牽引力的大小
（3）火車在水平勻速直線行駛時(shí)受到阻力的大�。�

Answer 1

【答案】分析：（1）求出火車進(jìn)站、停站、出站的總時(shí)間，總路程為站臺(tái)長(zhǎng)度加上車長(zhǎng)，利用速度公式求平均速度；
（2）知道火車的功率和勻速運(yùn)動(dòng)的速度，利用P=Fv求牽引力大��；
（3）由于火車勻速直線行駛，根據(jù)二力平衡條件求阻力大小．
解答：解：（1）t_總=30s+60s+30s=120s，
s_總=900m+300m+900m+300m=2400m，
v===20m/s；
（2）v=108km/h=30m/s，P=4800kW=4.8×10⁶W，
∵P===Fv，
∴F===1.6×10⁵N；
（3）∵火車勻速直線行駛，
∴f=F=1.6×10⁵N．
答：：（1）火車在進(jìn)站、停站、出站的過(guò)程中平均速度為20m/s；
（2）火車出站后以l08km/h速度水平勻速直線行駛時(shí)，其牽引力的大小為1.6×10⁵N；
（3）火車在水平勻速直線行駛時(shí)受到阻力為1.6×10⁵N．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了學(xué)生對(duì)速度公式、功率公式、二力平衡條件的掌握和運(yùn)用，本題關(guān)鍵：一是計(jì)算平均速度要用總路程除以總時(shí)間，二是利用好公式P=Fv．