高一物理题求详细过程

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高一物理题。详细过程。谢谢。~

设赤道上原来的向心加速度a1
a1=rω^2
a1+9.8=r(17ω)^2
两式相除
(a1+9.8)/a1=289
a1=0.034m/s

(1)从图上看V从0增至20m/s过程中,P也与V成正比增大(因为P_V图是倾斜直线),

且由瞬时功率计算公式 P=F·V 知:V从0增至20m/s过程为恒定牵引力启动,摩擦力不变,

机车所受合外力 F合=F-f 也恒定,加速度 a=F合/m 也恒定,为匀加速运动。

m=10^5kg×10=10^6kg

f=0.005·mg=5×10^3N

F=P/V=5×10^6/20=2.5×10^5N

a=(F-f)/m=0.245m/s^2

x=v^2/2a=800s

W=FX=2*10^8J

(2)用动量定理计算脱节后的速度

m1=9*10^5kg , m2=10^5kg

mv = m1v1 + m2v2 (v2 <= 0(不可能为负,即不可能后退))

若尾车脱钩时 v2 = 0 ,则前车获得最大速度最大动能,即得

v1 = mv/m1 = 20*10^6 / 9*10^5

前车增加的动能 Ek = 1/2 m1v1^2 - 1/2 m1v^2 = 4.2 * 10^7 J

你好!

第一问:这一问为机车恒定加速度启动问题,机车启动过程中加速度未发生改变。
这一点,从图中就可以了解到。功率随着速度的增加而变大,由公式P=FV,知道外合力F未发生变化。这就意味着外合力所对应的合加速度未发生变化。所以机车做匀加速运动。

而要想知道机车头做了多少功,就要从能量的角度入手。经分析,外合力对机车所做功加上机车克服摩擦阻力所做功,即为机车头所做功。
由公式P=FV,解得F=2.5*10^5N,进而可以解得加速度F=ma,a=0.25m/s^2。同时可以解得机车所受阻力f=1.0*10^5*0.005*10=5000N.
机车的牵引力F(牵)=2.5*10^5+5000*10=3.0*10^5N。
由公式2ax=Vt^2-V0^2,解得机车发生位移x=800m。
机车在这段时间内共做功W=F(牵)*x=2.4*10^8J。

第二问:由图知,机车达到额定功率时,速度V=20m/s,这就可以算出此时机车动能。
W(1)=0.5mv^2=2.0*10^8J。
脱去一节车厢后,额定功率未发生变化。仍然是5000KW,当摩擦力等于外合力时,机车速度最大。
解得此时速度V=P/f(9节)=111.11m/s,总动能W(2)=5.6*10^8J
前部分最多增加△W=W(2)-W(1)=3.6*10^8J

你哪一问不明白?


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