Question

【題目】動車組是由動車和拖車編組而成，只有動車提供動力。如圖為某課外活動小組模擬高鐵動車編組實驗，該模擬動車組由10節(jié)車廂組成，其中只有第1節(jié)車廂為動車，其余9節(jié)車廂為拖車。動車的額定功率為P，每節(jié)車廂的質(zhì)量均為m，動車組運行過程中所受阻力為車重的k倍。若動車組以額定功率沿水平方向做直線運動。重力加速度為g，求：

（1）動車組的最大速度；

（2）動車組從啟動至速度達到最大速度三分之一時，第5節(jié)車廂對第6節(jié)車廂的拉力大小。

Answer 1

【答案】（1）；（2）

【解析】

解：（1）當牽引力等于阻力時，速度最大。設(shè)動車組最大速度為vm，則：

解得：

（2）動車組從啟動至速度達到最大速度三分之一時，第5節(jié)車廂對第6節(jié)車廂的拉力大小。

當時，根據(jù)，可得：

由牛頓第二定律得：

解得：

以6、7、8、9、10三節(jié)車廂為研究對象，由牛頓第二定律得：

解得第5節(jié)車廂對第6節(jié)車廂的拉力大�。�