Question

如圖所示的CRH2型動(dòng)車組由5節(jié)車箱組成，車組總功率為6000kW，最大牽引功率為4800kW，最大行駛速度為200km/h．
（1）某乘客將一只繡球掛在車廂頂棚上，一乘客看見(jiàn)繡球突然向右側(cè)擺動(dòng)，說(shuō)明列車正在

向左轉(zhuǎn)

；高速列車設(shè)計(jì)成子彈頭形，主要目的是為了

減小空氣阻力

．
（2）為保證車組正常行駛，每節(jié)車箱上供乘客飲水用的電熱水器耗電功率不能超過(guò)2800W．一節(jié)車箱內(nèi)的電熱水器5min最多可產(chǎn)生熱量

8.4×10⁵

J，這些熱量可使

4

kg的水從20℃升高到70℃．[水的比熱容為4.2×10³J/（kg?℃）]．

Answer 1

分析：①慣性是物體保持原來(lái)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì)，質(zhì)量越大，慣性越大；對(duì)于高速運(yùn)動(dòng)的物體，空氣阻力非常大，所以要考慮空氣阻力的影響．流線型可以減少對(duì)空氣的擾動(dòng)，當(dāng)然也就能減小阻力．
②先根據(jù)做功公式Q=W=Pt算出電熱水器5min最多可產(chǎn)生的熱量，再根據(jù)吸熱公式Q=cm△t就可求水的質(zhì)量．

解答：解：（1）繡球由于慣性原因，當(dāng)列車在前進(jìn)過(guò)程剎車時(shí)，繡球會(huì)保持原來(lái)的速度繼續(xù)前進(jìn)，會(huì)向前方擺動(dòng)；當(dāng)列車向左轉(zhuǎn)彎時(shí)，繡球會(huì)向右擺動(dòng)；
高速運(yùn)動(dòng)的物體，空氣阻力非常大，高速列車設(shè)計(jì)成子彈頭形，主要目的是為了減小空氣阻力．
（2）若電熱水器消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為熱能，一節(jié)車箱的電熱水器5min最多可產(chǎn)生的熱量
Q=W=Pt=2800W×5×60s=8.4×10⁵J．
∵t=70℃，t₀=20℃，c_水=4.2×10³J/（kg?℃）．
∴根據(jù)吸熱公式Q=cm△t得：
可以加熱水的質(zhì)量為：m=

Q

c(t-t0)

8.4×105J

4.2×103J/(kg．℃)×(70℃-20℃)

=4kg．
故答案為：（1）向左轉(zhuǎn)，減小空氣阻力；（2）8.4×10⁵，4．

點(diǎn)評(píng)：解決本題要結(jié)合熱量計(jì)算公式公式和慣性等物理知識(shí)分析處理問(wèn)題．解題過(guò)程中還要注意單位的換算．