Question

【題目】（1）我國高鐵技術處于世界領先水平，和諧號動車組是由動車和拖車編組而成，提供動力的車廂叫動車，不提供動力的車廂叫拖車．假設動車組各車廂質量均相等，動車的額定功率都相同，動車組在水平直軌道上運行過程中阻力與車重成正比，某列動車組由節(jié)車廂組成，其中第和節(jié)車廂為動車，其余為拖車，則該動車組 （ ）

A．啟動時乘客受到車廂作用力的方向與車運動的方向相反

B．做勻加速運動時，第、節(jié)與第、節(jié)車廂間的作用力之比為

C．進站時從關閉發(fā)動機到停下來滑行的距離與關閉發(fā)動機時的速度成正比

D．與改為節(jié)動車帶節(jié)拖車的動車組最大速度之比為

（2）動車組列車（如圖所示）是由幾節(jié)自帶動力的車廂（動車）加幾節(jié)不帶動車的車廂（拖車）編成一組，它將動力裝置分散安裝在多節(jié)車廂上．在某次試運行中共有節(jié)動車和節(jié)拖車組成動車組，每節(jié)動車可以提供的額定功率，每節(jié)車廂平均質量為．該次試運行開始時動車組先以恒定加速度啟動做直線運動，達到額定功率后再做變加速直線運動，總共經過的時間加速后，動車組便開始以最大速度勻速行駛．設每節(jié)動車在行駛中的功率相同，行駛過程中每節(jié)車廂所受阻力相同且恒定．求：

（1）動車組在勻加速階段的牽引力大�。�

（2）動車組在整個加速過程中每節(jié)動車的平均功率．

（3）動車組在整個加速過程中所通過的路程（計算結果保留兩位有效數(shù)字）．

Answer 1

【答案】（1）BD（2）①②（或約為）③

【解析】解：(1) A．啟動時乘客的加速度的方向與車廂運動的方向是相同的，所以乘客受到車廂作用力的方向與車運動的方向相同，故A錯誤；

B．做加速運動時，有兩節(jié)動力車廂，對整個的車進行受力分析得，對、、車廂進行受力分析得： ，對、車廂進行受力分析得： ，聯(lián)立可得，故B正確；

C．設進站時從關閉發(fā)動機到停下來滑行的距離為，則，可得，可以知道進站時從關閉發(fā)動機到停下來滑行的距離與關閉發(fā)動機時的速度的平方成正比，故C錯誤；

D．當只有兩節(jié)動力車時，最大速度為，則，改為節(jié)動車帶節(jié)拖車的動車組時， ，故，故D正確．

(2)①設動車組在運動中所受阻力為，動車組的牽引力為，動車組以最大速度勻速運動時，動車組總功率： ，

得出：

設動車組在勻加速階段所提供的牽引力為，由牛頓第二定律有：

得出： ；

②設動車組在勻加速階段所能達到的最大速度為，勻加速運動的時間為，

由，得出：

由運動學公式： ，

得出：

動車在非勻加速運動的時間： ，動車組在加速過程中每節(jié)動車的平均功率： ，

代入數(shù)據(jù)得出： （或約為）；

③設動車組在加速過程中所通過的路程為

由動能定理： ，

得出：