Question

一種采用電力和內(nèi)燃機(jī)雙動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的新型列車，質(zhì)量為m，當(dāng)它在平直的鐵軌上行駛時(shí)，若只采用內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)，發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率為P₁，列車能達(dá)到的最大速度為v₁；在列車行駛過程中由于某種原因停在傾角為θ的坡道上，為了保證列車上坡時(shí)有足夠大的動(dòng)力，需改為電力驅(qū)動(dòng)，此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為P₂．已知列車在坡道上行駛時(shí)所受鐵軌的阻力是在平直鐵軌上行駛時(shí)的k倍，重力加速度為g，求列車在坡道上能達(dá)到的最大速度．

Answer 1

分析：分別對兩種情況由功率公式可求得功率、牽引力及速度的關(guān)系；由共點(diǎn)力的平衡可以得出平衡關(guān)系；列立可解．

解答：解：內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)時(shí)，當(dāng)列車以額定功率P₁勻速行駛時(shí)速度最大，設(shè)內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)力為F₁，有：
P₁=F₁v
F₁=f
當(dāng)列車上坡時(shí)，采用電力驅(qū)動(dòng)，設(shè)電力驅(qū)動(dòng)力為F₂，
F₂=mgsinθ+kf
設(shè)列車在坡道上能達(dá)到的最大速度為v₂，由功率公式得：
P₂=F₂v₂
由以上各式聯(lián)立解得：
v₂=

P2v1

mgv1sinθ+kp1

答：列車在坡道上能達(dá)到的最大速度為

P2v1

mgv1sinθ+kp1

．

點(diǎn)評：本題考查功率公式的應(yīng)用，要特別注意達(dá)到最大速度時(shí)的功率公式的正確應(yīng)用．