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质量为3×106 kg的列车,在恒定的额定功率下,沿平直的轨道以最大行驶速度72km/h匀速直线运动.车受到的阻力保持恒定,某时刻司机关闭发动机,列车继续滑行4km停下来.则关闭发动机后列车加速度的大小为
0.05m/s2
0.05m/s2
;列车的额定功率为
3×106W
3×106W
分析:关闭发动机后列车做匀减速直线运动,已知此过程的初速度、末速度和位移,由位移速度关系式求解加速度.
列车的速度达到最大时,牵引力等于阻力,求出列车的额定功率;
解答:解:(1)关闭发动机后列车做匀减速直线运动,加速度大小为:
    a=
v2
2s
=0.05m/s2
(2)根据牛顿第二定律得:
     阻力大小:f=ma=3×106×0.05=1.5×105N
当列车的速度达到最大Vm时,牵引力F=f,则:
P=F?Vm=1.5×105×20W=3×106W
故答案为:0.05m/s2 3×106W.
点评:此题列车经历两个运动过程:加速度减小的变加速直线运动,后关闭发动机后做匀减速直线运动.要灵活选择研究的过程.加速过程可根据牛顿第二定律分析得到速度达到最大的条件:牵引力与阻力平衡.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

“和平号”空间站已于2001年3月23日成功地坠落在太平洋海域,坠落过程可简化为从一个近圆轨道(可近似看作圆轨道)开始,经过与大气摩擦,空间站的绝大部分经过升温、熔化,最后汽化而销毁,剩下的残片坠入大海.此过程中,空间站原来的机械能中,除一部分用于销毁和一部分被残片带走外,还有一部分能量E′通过其他方式散失(不考虑坠落过程中发生化学反应所需的能量).

(1)试用以下各物理量的符号表示散失能量E′的公式;

(2)根据下列数据,算出E′的数值.(结果保留两位有效数字)坠落开始时,空间站的质量m0=1.17×105 kg;

轨道距地面的高度为h=146 km;

地球半径R=6.4×106 m

坠落空间范围内重力加速度取g=10 m/s2

入海残片的质量为m=1.2×104 kg;

入海残片的温度升高Δt=3 000 K;

入海残片的入海速度为声速v=340 m/s;

空间站材料每千克升温1 K平均所需能量C=1.0×103 J.

每销毁1 kg材料平均所需能量μ=1.0×107 J.

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科目:高中物理 来源: 题型:

“和平号”空间站已于2001年3月23日成功地坠落在南太平洋海域,坠落过程可简化为从一个近圆轨道(可近似看做圆轨道)开始,经过与大气摩擦,空间站的绝大部分经过升温、熔化,最后汽化而销毁,剩下的残片坠入大海.此过程中,空间站原来的机械能中,除一部分用于销毁和一部分被残片带走外,还有一部分能量E′通过其他方式散失(不考虑坠落过程中化学反应的能量).

(1)试导出用下列各物理量的符号表示散失能量E′的公式.

(2)算出E′的数值(结果保留两位有效数字).

坠落开始时空间站的质量M=1.17×105 kg

轨道离地面的高度为h=146 km

地球半径为R=6.4×106 m

坠落空间范围内重力加速度取g=10 m/s2

入海残片的质量m=1.2×104 kg

入海残片的温度升高ΔT=3 000 K;

入海残片的入海速度为声速v=340 m/s;

空间站材料每1 kg升温1 K平均所需能量c=1.0×103 J;

每销毁1 kg材料平均所需能量μ=1.0×107 J.

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科目:高中物理 来源: 题型:

“和平号”空间站已成功地坠落在南太平洋海域,坠落过程可简化为从一个近圆轨道(可近似看作圆轨道)开始,经过与大气摩擦,空间站的绝大部分经过升温、熔化,最后汽化而销毁,剩下的残片坠入大海.此过程中,空间站原来的机械能中,除一部分用于销毁和一部分被残片带走外,还有一部分能量E′通过其他方式散失(不考虑坠落过程中化学反应的能量).

    (1)试导出用以下各物理量的符号表示散失能量E′的公式.

    (2)算出E′的数值(结果保留两位有效数字).

    坠落开始时空间站的质量m1=1.7×105 kg;

    轨道离地面的高度为h=146 km;

    地球半径R=6.4×106 m;

    坠落空间范围内重力加速度可看作g=10 m/s2;

    入海残片的质量m2=1.2×104 kg;

    入海残片的温度升高ΔT=3 000 K;

    入海残片的入海速度为声速v=340 m/s;

    空间材料每1 kg升温1 K平均所需能量c=1.0×103 J;

    每销毁1 kg材料平均所需能量μ=1.0×107 J.

   

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科目:高中物理 来源: 题型:

“和平号”空间站已于2001年3月23日成功地坠落在南太平洋海域.坠落过程可简化为从一个近圆轨道(可近似看作圆轨道)开始,经过与大气摩擦,空间站的大部分经过升温、熔化,最后汽化而销毁,剩下的残片坠入大海.此过程中,空间站原来的机械能中除一部分用于销毁和一部分被残片带走外,还有一部分能量E′通过其他方式散失(不考虑坠落过程中化学反应的能量).

(1)试导出以下各物理量的符号表示散失能量E′的公式;

(2)算出E′的数值.(结果保留两位有效数字)?

坠落开始时空间站的质量M=1.17×105 kg?

轨道离地面的高度为h=146 km;地球半径为R=6.4×106 m?

坠落空间范围内重力加速度可看作g=10 m/s2?

入海残片的质量m=1.2×104 kg?

入海残片的温度升高ΔT=3 000 K?

入海残片的入海速度为声速v=340 m/s?

空间站材料每1 kg升温1 K,平均所需能量

c=1.0×103 J

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(2)开普勒定律不仅适用于太阳系,它对一切具有中心天体的引力系统(如地月系统)都成立.经测定月地距离为3.84×108 m,月球绕地球运动的周期为2.36×106 s,试计算地球的质量M地.(G=6. 67×10-11 N·m2/kg2,结果保留一位有效数字)

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