（20分） 一列質(zhì)量M=280T、額定功率P=3000Kw的列車，爬上傾角為θ的足夠長(zhǎng)的斜坡，列車與鐵軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.01。該列車以額定功率運(yùn)行，當(dāng)列車速度達(dá)到9m/s時(shí)，最后一節(jié)質(zhì)量m=30T的車廂突然脫鉤。但列車仍以額定功率運(yùn)行，最后在斜坡上勻速運(yùn)動(dòng)。（）

（1）列車在斜坡上勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度是多少？

（2）最后一節(jié)車廂脫鉤后50s末距離脫鉤處多遠(yuǎn)？

（3）為測(cè)試該列車的性能，將列車在一水平鐵軌上運(yùn)動(dòng)，它的速度與時(shí)間的圖象如圖所示，整個(gè)過(guò)程中列車發(fā)動(dòng)機(jī)所作功為零，則列車與水平鐵軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為多少？

 

【答案】

（1）40m/s（2）115m（3）0.008

【解析】

試題分析：（1）

所以  

（2）取沿斜面向上的方向?yàn)檎�，最后一�?jié)車廂先以初速度向上作勻減速運(yùn)動(dòng)，到達(dá)最高點(diǎn)后，再向下作初速為零的勻加速運(yùn)動(dòng)。

向上勻減速時(shí)　 

0.3 m/s2  

到在最高點(diǎn)的時(shí)間　30s

上升的位移135m   

向下勻加速時(shí)　 

0.1m/s2   

下行的位移　20m  

與脫鉤處相距　115m  

（3）分析圖象可得總路程為　  

根據(jù)動(dòng)能定理得　

得：

考點(diǎn)：牛頓第二定律、動(dòng)能定理

點(diǎn)評(píng)：本題通過(guò)圖像提取出物體運(yùn)動(dòng)的過(guò)程，結(jié)合牛頓第二定律分析物體運(yùn)動(dòng)時(shí)的運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)，例如加速度、速度、位移等。并通過(guò)動(dòng)能定理分析變力或者曲線運(yùn)動(dòng)過(guò)程摩擦力做功情況，此題綜合程度較高。

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
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早在19世紀(jì)，匈牙利物理學(xué)家厄缶就明確指出：“沿水平地面向東運(yùn)動(dòng)的物體，其重量（即：列車的視重或列車對(duì)水平軌道的壓力）一定會(huì)減小．”后來(lái)，人們常把這類物理現(xiàn)象稱為“厄缶效應(yīng)”．如圖所示：我們?cè)O(shè)想，在地球赤道附近的地平線上，有一列質(zhì)量是M的列車，正在以速率v，沿水平軌道勻速向東行駛．已知：
（1）地球的半徑R；
（2）地球的自轉(zhuǎn)周期T．今天我們象厄缶一樣，如果僅考慮地球自轉(zhuǎn)的影響（火車隨地球做線速度為2πR/T的圓周運(yùn)動(dòng)）時(shí)，火車對(duì)軌道的壓力為FN；在此基礎(chǔ)上，又考慮到這列火車勻速相對(duì)地面又附加了一個(gè)線速度v做速度更大的圓周運(yùn)動(dòng)，并設(shè)此時(shí)火車對(duì)軌道的壓力為FN，那么單純地由于該火車向東行駛而引起火車對(duì)軌道壓力減輕的數(shù)量FN-F′N為（　　）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

精英家教網(wǎng)一列質(zhì)量M=280T、額定功率P-3000Kw的列車，爬上傾角為θ的足夠長(zhǎng)的斜坡，列車與鐵軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.01．該列車以額定功率運(yùn)行，當(dāng)列車速度達(dá)到9m/s時(shí)，最后一節(jié)質(zhì)量m=30T的車廂突然脫鉤．但列車仍以額定功率運(yùn)行，最后在斜坡上勻速運(yùn)動(dòng)．
（g=10m/s2，sinθ≈0.02，cosθ≈1）
（1）列車在斜坡上勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度是多少？
（2）最后一節(jié)車廂脫鉤后50s末距離脫鉤處多遠(yuǎn)？
（3）為測(cè)試該列車的性能，將列車在一水平鐵軌上運(yùn)動(dòng)，它的速度與時(shí)間的圖象如圖所示，整個(gè)過(guò)程中列車發(fā)動(dòng)機(jī)所作功為零，則列車與水平鐵軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為多少？

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（20分） 一列質(zhì)量M=280T、額定功率P=3000Kw的列車，爬上傾角為θ的足夠長(zhǎng)的斜坡，列車與鐵軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.01。該列車以額定功率運(yùn)行，當(dāng)列車速度達(dá)到9m/s時(shí)，最后一節(jié)質(zhì)量m=30T的車廂突然脫鉤。但列車仍以額定功率運(yùn)行，最后在斜坡上勻速運(yùn)動(dòng)。（）

（1）列車在斜坡上勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度是多少？
（2）最后一節(jié)車廂脫鉤后50s末距離脫鉤處多遠(yuǎn)？
（3）為測(cè)試該列車的性能，將列車在一水平鐵軌上運(yùn)動(dòng)，它的速度與時(shí)間的圖象如圖所示，整個(gè)過(guò)程中列車發(fā)動(dòng)機(jī)所作功為零，則列車與水平鐵軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為多少？

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