(1)设动车组在运动中所受阻力为Ff,动车组的牵引力为F,动车组以最大速度匀速运动时:
F=Ff
动车组总功率:
P=Fvm=Ff vm
P=4P0
解得:
Ff =4×104N
设动车组在匀加速阶段所提供的牵引力为F,由牛顿第二定律有:
F-Ff=8ma
解得:
F=1.2×105N
(2)设动车组在匀加速阶段所能达到的最大速度为v,匀加速运动的时间为t1;
由:P=Fv
解得:v=25m/s
由运动学公式:v=at1
解得:t1=50s
动车在非匀加速运动的时间:
t2=t-t1=500s
动车组在加速过程中每节动车的平均功率:
=P
=W t
P0t1+P0t2
1 2 t
代入数据解得:
=715.9kW(或约为716kW) P
(3)设动车组在加速过程中所通过的路程为s,由动能定理:
4×
p0t1+4p0t2-F?s=1 2
×8mv2-01 2
解得:s=2.8×104m=28km
答:(1)动车组在匀加速阶段的牵引力大小为1.2×105N;
(2)动车组在整个加速过程中每节动车的平均功率为715.9kW;
(3)动车组在整个加速过程中所通过的路程为28km.