一列质量M=3.0×l05kg的列车驶上倾角为的足够长的斜坡,列车与铁轨间的动摩擦因数=0.01。(取g=10...
问题详情:
一列质量M=3.0×l05kg的列车驶上倾角为的足够长的斜坡,列车与铁轨间的动摩擦因数=0.01。(取g=10m/s2 sin= 0.02, cos 1)
(1) 求列车以额定功率P=3.0×106在斜披上运动时最大速度VM的大小:
(2.) 若当列车速度达到V=9m/s 时,最后一节车厢突然脱钩,求脱钩瞬间车厢的加速度a大小及该车厢运动到距离脱钩处上方 120m 所经历的时间 t ( 计算时此车厢看成质点)
【回答】
解析:(1)=Mgsinθ+μMgcosθ, ① (2分)
得 vm=33.3m/s。 (2分)
(2)最后一节车厢先以初速度向上作匀减速运动,到达最高点后,再向下作初速为零的匀加速运动。
向上匀减速时 mgsinθ+μmgcosθ=ma1, ② (2分)
得a1=0.3m/s2, (2分)
车厢运动到最高点的时间为 t0==30s, ③ (1分)
上升的最大位移为 xm==135m, ④ (1分)
设上升运动到距离脱钩处120m所经历的时间为t1,则
x1=v0t1-, ⑤ (1分)
得 t1=20s, t1′=40s(舍弃)。 (1分)
向下匀加速时 mgsinθ-μmgcosθ=ma2, ⑥ (1分)
得a2=0.1m/s2, (1分)
从最高处向下运动15m的时间为t2,则
x2=, ⑦ (1分)
得t2=s,
故第二次运动到距离脱钩处120m所经历的时间为t2′,则
t2′=t2+t0=(30+)s。 ⑧ (1分)
知识点:专题四 功和能
题型:综合题