Question

【題目】如圖為某課外活動小組模擬高鐵動車編組實驗，假設動車組是由動車和拖車編組而成，只有動車提供動力。該模擬列動車組由10節車廂組成，其中第1節和第6節車廂為動車，每節動車的額定功率均為P，每節車廂的總質量均為m，動車組運行過程中所受阻力為車重的k倍。若動車組以額定功率沿水平方向做直線運動，經時間t速度達到最大。重力加速度為g，求：

（1）當動車組速度達到最大速度一半時的加速度大小和此時第7節車廂對第8節拉力大小；

（2）動車組從啟動至速度剛達到最大的過程中所通過的路程。

Answer 1

【答案】（1）6kmg；（2）。

【解析】

（1）當加速度為零時，動車組速度最大為vm，則根據得：2P=10kmgvm,解得：，當時，2P=Fv，F=20kmg，由牛頓第二定律得：F-10kmg=10ma，解得：a=kg，以8、9、10三節車廂為研究對象，由牛頓第二定律得：-3kmg=3ma，解得：=6kmg

（2）由動能定律得：2Pt-10kmgx=10m，解得：x=