2007年4月18日，新型高速列車“和諧”號(hào)動(dòng)車組開始馳騁在主要鐵路線上，從而拉開了全國(guó)鐵路第六次大提速的大幕．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6000 kW，最大牽引功率為4800 kW，最大行駛速度為200 km/h．

(1)當(dāng)該車組用最大牽引功率以最大速度在平直軌道上勻速行駛3 min，通過的路程是多少？在這個(gè)過程中車組受到的阻力是多少？

(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2800 W．一節(jié)車箱內(nèi)的電熱水器5 min最多可產(chǎn)生多少熱量？這些熱量可使多少20℃的水溫度升高到70℃？[水的比熱容為4.2×103 J/(kg·℃)]

(3)仔細(xì)觀察車頭的外形，請(qǐng)你談?wù)勥@樣設(shè)計(jì)的好處．

答案：
解析：

　　解：(1)車組3 min內(nèi)所通過的路程

　　s＝vt＝200 km/h×(3 h/60)10 km　　(1分)

　　牽引力3 min內(nèi)做的功

　　W＝Pt＝4800×1000 W×3×60 s＝8.64×108 J　　(1分)

　　由W＝Fs得F＝W/s＝8.64×108 J/104 m＝8.64×104 N　　(2分)

　　因車組做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所受阻力等于其牽引力為8.64×104 N

　　(2)若電熱水器消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為熱，一節(jié)車箱的電熱水器5 min最多可產(chǎn)生的熱量Q＝W＝Pt＝2800 W×5×60 s＝8.4×105 J　　(1分)

　　由Q＝cm(t－t0)得m＝Q/[c(t－t0)]

　　＝8.4×105 J/[4.2×103 J/(kg·℃)×(70℃－20℃)]

　�。�4 kg　　(1分)

　　(3)本問為開放性問題，只要學(xué)生說的有理即可給分　　(2分)

　　參考答案有：

　�、佘囶^為流線型可減小高速行駛時(shí)的空氣阻力　

　�、谲囶^上部空氣流速大，下部流速小，高速行駛時(shí)可減小車頭對(duì)軌道的壓力(壓強(qiáng))，從而減小阻力，降低噪聲．


練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：初中物理 來源： 題型：

自2007年4月18日零時(shí)起，全國(guó)鐵路已進(jìn)行第六次大提速．這次大提速全國(guó)主要中心城市將新開“D”字頭快速列車86列，其中D92次和D93次列車的運(yùn)行時(shí)刻表如下：
 南昌--上海南  上海南--南昌  運(yùn)行距離
 D92
次		  8：34開
13：49到		  D93
次		  15：31開
20：39到		  840km
根據(jù)上述列車運(yùn)行時(shí)刻表的信息可知：D92次列車從南昌到上海南所用的時(shí)間是
 
min，它的平均速度為
 
km/h．合
 
m/s，這種快速列車的行李架正上方都裝有小平面鏡，可以方便乘客查看行李架上是否有物品遺漏，這是利用了光的
 
原理．

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科目：初中物理 來源： 題型：閱讀理解

（2007?山西）閱讀下列材料：
據(jù)人民網(wǎng)報(bào)到：2007年4月18日，中國(guó)客運(yùn)列車進(jìn)行第六次大提速，電力列車提速后的最高時(shí)速可達(dá)250km/h，但提速后的列車，在沿途的小站均不停車．
小亮家住在提速列車所經(jīng)過的小站附近，每天望著風(fēng)馳電掣的列車呼嘯而過，小亮原本計(jì)劃提速后更快捷地去旅游的愿望化為泡影．請(qǐng)同學(xué)們利用所學(xué)物理知識(shí)，回答下列問題：
（1）提速列車以最高時(shí)速在平直軌道上行駛時(shí)，受到
兩
兩
對(duì)平衡力的作用；提速列車行駛時(shí)，是將
內(nèi)
內(nèi)
能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能．
（2）提速后，列車進(jìn)站剎車時(shí)仍能運(yùn)動(dòng)，請(qǐng)解釋其原因．
（3）由于提速列車的速度加快，進(jìn)站時(shí)刺耳的剎車聲響徹云天，請(qǐng)同學(xué)們?yōu)檐囌九缘木用裉峁p弱噪聲的具體措施之一．
（4）奔馳的列車快到站時(shí)，關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，列車速度由快變慢，最后停在站內(nèi)，在此過程中，列車在水平方向上受到
C
C
（注：不計(jì)空氣阻力）
A．牽引力，摩擦力    B．慣性力，摩擦力    C．摩擦力
（5）列車提速后，進(jìn)站剎車時(shí)間加長(zhǎng)，站內(nèi)道軌的溫度急劇升高，試從能量轉(zhuǎn)化的角度解釋道軌升溫的原因．
（6）提速列車進(jìn)站剎車道軌變熱，能量損失，請(qǐng)同學(xué)們從節(jié)約能源的觀點(diǎn)出發(fā)，設(shè)計(jì)一個(gè)減少因剎車而導(dǎo)致能量損耗的具體方案．
（7）為了小亮和其他小站乘客的方便，請(qǐng)同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)一個(gè)既不影響提速列車的車速，又不延長(zhǎng)列車整體運(yùn)行時(shí)間，同時(shí)讓小站的乘客平穩(wěn)自如地上下列車的方案（不考慮空氣流速與壓強(qiáng)的關(guān)系）．

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科目：初中物理 來源： 題型：

鐵路第六次大提速于2007年4月18日開始，隨著火車的提速，市民從上海乘火車只需10小時(shí)就可到達(dá)北京，北京到上海的鐵路路程約為1400公里，提速后列車的平均車速為
140
140
千米/小時(shí)．以列車為參照物，路基是
運(yùn)動(dòng)
運(yùn)動(dòng)
的（選填“運(yùn)動(dòng)”、“靜止”）．

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科目：初中物理 來源： 題型：閱讀理解

2007年4月18日“和諧號(hào)”動(dòng)車組開始在西安與寶雞之間運(yùn)行，與傳統(tǒng)列車比較，國(guó)產(chǎn)動(dòng)車組在設(shè)計(jì)上采用了許多新技術(shù)，請(qǐng)你閱讀并解答下列問題：
（1）如圖所示，車頭采用流線型設(shè)計(jì)可以減少
空氣阻力
空氣阻力
；車體采用強(qiáng)度高、密度
小
小
的鋁合金等材料制造，使整車質(zhì)量減小，有利于列車高速運(yùn)行．
（2）采用“再生制動(dòng)”技術(shù)，列車速度從200km/h降到90km/h的過程中不采用機(jī)械剎車，列車由于
慣性
慣性
繼續(xù)行駛并帶動(dòng)電機(jī)逆轉(zhuǎn)發(fā)電，把列車的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能輸入電網(wǎng)．當(dāng)車速降低到90km/h時(shí)，實(shí)施機(jī)械剎車，利用剎車片與軸之間的
摩擦
摩擦
力使車速度減小直到停止．
（3）運(yùn)行速度高，最高速度可達(dá)250km/h，根據(jù)下面列車時(shí)刻表可知，從西安至寶雞乘坐D581次動(dòng)車組比乘坐1723次列車節(jié)省時(shí)間
71
71
min；D581次列車的平均速度是
138.4
138.4
km/h．   
車次 出發(fā)站 開車時(shí)間 到達(dá)站 到站時(shí)間 里程/km
D581 西安 06：25 寶雞 07：40 173
1723 西安 08：12 寶雞 10：38 173
K5 西安 13：20 寶雞 15：33 173

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科目：初中物理 來源： 題型：

（2009?龍沙區(qū)一模）2007年4月18日，我國(guó)鐵路第六次大提速．如圖14所示的是首列200km/h國(guó)產(chǎn)化動(dòng)車組CRH5“和諧”號(hào)．傳統(tǒng)的旅客列車是由機(jī)車和若干輛沒有動(dòng)力的客車組成的，動(dòng)車組屬于動(dòng)力分散型電動(dòng)車組，是自帶動(dòng)力可以雙向駕駛的旅客列車．該車采用大流線型車頭，圓滑鼓形斷面車體．采用了輕量化高強(qiáng)度鋁合金車體，自重僅為8.5噸．該車具有乘坐舒適度高、環(huán)保、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)．
（1）從物理學(xué)的角度說一說，該車采用大流線型車頭，鋁合金車體有何好處？
（2）該車使用的是什么能源？該能源有何優(yōu)點(diǎn)？

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