Question

上海從龍陽(yáng)路到浦東機(jī)場(chǎng)的磁懸浮列車(chē)2003年已建成通車(chē)，現(xiàn)準(zhǔn)備新建滬杭磁懸浮交通項(xiàng)目，磁懸浮列車(chē)行進(jìn)時(shí)會(huì)“浮”在軌道上，從而可高速行駛．假設(shè)磁懸浮列車(chē)從靜止開(kāi)始在水平軌道上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)500m的路程后，速度已達(dá)到360km/h．整個(gè)列車(chē)的質(zhì)量為1×10⁵kg，如果不計(jì)磁懸浮列車(chē)所受的一切阻力，則在這500m的加速過(guò)程中，發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)列車(chē)所做的功為

5×10⁸

J，牽引力的最大瞬時(shí)功率為

1ⅹ10⁸

W．

Answer 1

分析：根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度位移公式求出列車(chē)的加速度，然后根據(jù)牛頓第二定律求出合力，即牽引力，從而可求功與瞬時(shí)功率．

解答：解：360km/h=100m/s
由速度位移公式v²=2as，可得列車(chē)的加速度為：a=

v2

2s

=

1002

2×500

=10m/s²
故牽引力為：F=ma=1×10⁵×10=1×10⁶N，
牽引力做功：W=FS=1×10⁶×500=5×10⁸J
牽引力最大功率，即速度最大時(shí)瞬時(shí)功率：
P=Fv=1×10⁶×100=1×10⁸W
故答案為：5×10⁸，1ⅹ10⁸

點(diǎn)評(píng)：本題關(guān)鍵是掌握勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度位移公式，以及牽引力功率P=Fv