Question

如圖所示，是CRH2型動(dòng)車組，最大運(yùn)營(yíng)速度為200km/h．
（1）當(dāng)該動(dòng)車組用4800kW的牽引功率使列車以50m/s的速度勻速直線行駛時(shí)，動(dòng)車組所受到的阻力f多大？
（2）該動(dòng)車組的每節(jié)車廂上都配有電熱水器．若不考慮熱量的損失，在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，用它把10kg、20℃的水燒開(kāi)，電流至少要做多少功？若電熱水器的電功率為4.2kW，至少需要多少時(shí)間？

Answer 1

分析：（1）首先要利用功率的變形式P=Fv求出水平牽引力，再根據(jù)二力平衡的條件得到阻力的大小；
（2）利用熱量的公式Q_吸=cm（t₂-t₁）和功率公式P=

W

t

，在公式中代入數(shù)據(jù)求解即可．

解答：解：（1）動(dòng)車組的最大牽引力為F=

P

v

=

4.8×106

50

N=9.6×104N；
由于動(dòng)車組做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以機(jī)車處于平衡狀態(tài)，而水平方向只有牽引力和阻力，所以f=F=9.6×10⁴N；
（2）電流做的功等于水吸收的熱量W=Q_吸=cm（t₂-t₁）
=4.2×10³×10×（100-20）J
=3.36×10⁶J；
燒水所需的時(shí)間為t=

W

P

=

3.36×106J

4.2×103W

=800s；
答：動(dòng)車組所受到的阻力f為9.6×10⁴N；電流做功為3.36×10⁶J，燒水所需的時(shí)間t為800s．

點(diǎn)評(píng)：對(duì)于這類綜合題目，要靈活選擇功率公式進(jìn)行求解，知道能量的轉(zhuǎn)化關(guān)系．