题目
质量为m=3 000 t的火车，在恒定的额定功率下由静止出发，运动中受到一个恒定不变的阻力作用，经过103 s，行程12 km后，达到最大速度72 km/h.求列车的额定功率和它受到的阻力.
答案：思路分析：火车在达到最大速度之前，牵引力F=将是一个与速度有关的量.阻力为Ff，则火车的加速度a=，即加速度随着速度的增大而减小，火车做加速度减小的变加速运动.由于a是变量，所以此类问题采用牛顿运动定律和运动学公式将是无能为力的.解析：在从速度为零达到速度最大这一过程中：机车牵引力做功为Pt，阻力做功为-Ffs，动能增量为，则由动能定理可得Pt-Ffs=. 在达到最大速度这一瞬间，是加速度为零的时刻 所以F=Ff，F=即P=Ff·vmax.Ffvmaxt-Ffs= 列车受到的阻力Ff==7.5×104 N 列车的额定功率P=Ffvmax=1.5×106 W.答案：1.5×106 W 7.5×104 N
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