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質量M=3.0×106kg的列車，在恒定的額定功率下，沿平直的軌道由靜止開始出發，在運動的過程中受到的阻力為f．列車達到最大行駛速度v=30m/s后，某時刻司機得知前方x=1.5×103m處的軌道被毀壞，便立即緊急剎車，剎車時汽車受到的阻力為原來的9倍，結果列車正好到達軌道毀壞處停下．求：
（1）列車剎車過程中加速度的大��；
（2）列車的額定功率P．
分析：（1）根據勻變速直線運動的速度位移公式求出列車剎車過程中的加速度大�。�
（2）根據牛頓第二定律求出剎車過程中的阻力，從而得出勻速行駛的阻力大小，結合P=Fv求出列車的額定功率．
解答：解：（1）剎車后列車做勻減速運動直到停下，設加速度大小為a
v2=2ax  
代入數據聯立解得：a=0.3m/s2  
（2）剎車后列車水平方向受二力作用，由牛頓第二定律：
9f=Ma   f=1.0×105N 
當列車達到最大速度時，加速度為零，即牽引力F=f
所以：P=Fv 
代入數據得：P=3.0×106W 
答：（1）列車剎車過程中加速度的大小為0.3m/s2；
（2）列車的額定功率為3.0×106W．
點評：本題考查了牛頓第二定律和運動學公式的綜合，知道加速度是聯系力學和運動學的橋梁．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，兩塊平行金屬板MN、PQ豎直放置，兩板間的電勢差U=1.6×103 V，現將一質量m=3.0×10-2 kg、電荷量q=+4.0×10-5 C的帶電小球從兩板左上方的A點以初速度v0=4.0m/s水平拋出，已知A點距兩板上端的高度h=0.45m，之后小球恰好從MN板上端內側M點進入兩板間勻強電場，然后沿直線運動到PQ板上的C點，不計空氣阻力，取g=10m/s2，求：
（1）帶電小球到達M點時的速度大小和與MN的夾角θ；
（2）C點到PQ板上端的距離L
（3）小球到達C點時的動能Ek．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，水平放置的平行板電容器的兩極板M、N，接上直流電源．上極板M的中央有一小孔A，在A的正上方h處的B點，有一小油滴自由落下．已知小油滴的電量Q=3.5×10-14 C，質量m=3.0×10-9kg．當小油滴即將落到下極板時速度恰為零．兩極板間的電勢差U=6×105 V（不計空氣阻力，g=10m/s2）求：?（1）兩極板間的電場強度E；
（2）設平板電容器的電容C=4.0×10-12 F，則該電容器帶電量Q是多少？
（3）B點在A點的正上方 h多高處？

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，在真空室內x軸正半軸M(
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10
，0)點固定一負的點電荷，電量Q=-6.4×10-6C．點電荷左側的電場分布以y軸為界限．在x軸負半軸遠離原點某處有一粒子放射源不斷沿x軸正向放射出速度相同的帶正電的粒子．粒子質量m=3.0×10-27kg，電量q=+3.2×10-19C，速率v=3.2×106m/s．為使帶電粒子進入y軸右側后作勻速圓周運動，最終打在位于x正半軸點電荷右側的熒光屏上（未畫出），可在y軸左側加一個方向垂直紙面向外、圓心在x軸上的圓形勻強磁場區域，其磁感應強度B=0.30T．不計粒子重力，靜電力常數K=9×109N?m2/C2．求：
（1）所加圓形勻強磁場區域的圓心坐標．
（2）所加磁場的區域半徑．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網如圖，豎直面內兩根光滑平行金屬導軌沿水平方向固定，其間安放金屬滑塊，滑塊始終與導軌保持良好接觸．電源提供的強電流經導軌、滑塊、另一導軌流回電源．同時電流在兩導軌之間形成較強的磁場（可近似看成勻強磁場），方向垂直于紙面，其強度與電流的大小關系為B=kI，比例常數k=2.5×10-6T/A．已知兩導軌內側間距l=1.5cm，滑塊的質量m=3.0×10-2kg，滑塊由靜止開始沿導軌滑行S=5m后獲得的發射速度v=3.0×103m/s（此過程可視為勻加速運動）．求：
（1）發射過程中通過滑塊的電流強度；
（2）若電源輸出的能量有5%轉換為滑塊的動能，發射過程中電源的輸出功率；
（3）若滑塊射出后隨即以速度v沿水平方向擊中放在光滑水平面上的砂箱，它最終嵌入砂箱的深度為s．設砂箱質量M，滑塊質量為m，寫出滑塊對砂箱平均沖擊力的表達式．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，在真空室內x軸正半軸M(
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10
，0)點固定一負的點電荷，電量Q=-6.4×10-6C．點電荷左側的電場分布以y軸為界限．在x軸負半軸遠離原點某處有一粒子放射源不斷沿x軸正向放射出速度相同的帶正電的粒子．粒子質量m=3.0×10-27kg，電量q=+3.2×10-19C，速率v=3.2×106m/s．為使帶電粒子進入y軸右側后作勻速圓周運動，最終打在位于x正半軸點電荷右側的熒光屏上（未畫出），可在y軸左側加一個方向垂直紙面向外、圓心在x軸上的圓形勻強磁場區域，其磁感應強度B=0.30T．不計粒子重力，靜電力常數K=9×109N-m2/C2．求：
（1）所加圓形勻強磁場區域的圓心坐標．
（2）所加磁場的區域半徑．
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