Question

【题目】汽车尾气是大气的重要污染源，而动车组可实现零排放。假设德阳与成都相距60km，一动车组从德阳站由静止启动后做直线运动，先加速运动2min，然后以恒定速度匀速运动21min，最后做减速运动2min到达成都站停住。

（1）动车组从德阳站到成都站的平均速度是多少m/s?

（2）若动车组的平均牵引力为2.8×105N，则从德阳到成都动车组的牵引力的平均功率是多少W?

（3）如果燃油公共汽车与动车组从德阳站到成都站牵引力所做的功相同，则公共汽车排放气体污染物的质量是多少kg。（燃油公共汽车每做1J功排放气体污染物3×10-6g）

Answer 1

【答案】（1）40m/s（2）1.12×107W（3）50.4kg

【解析】

（1）根据题意知道，德阳与成都间的距离是：s=60km=60×1000m=6×104m，从德阳到成都的时间是：t=(2+21+2)×60s=1500s，故动车的平均速度是： =40m/s；

（2）若动车组的平均牵引力为2.8×105N，则动车的平均功率是：P=Fv=2.8×105 N×40m/s=1.12×107 W；

（3）动车组从德阳站到成都站牵引力所做的功是：W=Fs=2.8×105 N×60×1000m=1.68×1010 J；由于燃油公共汽车每做1J功排放气体污染物3×10-6g，若燃油公共汽车与动车组从德阳站到成都站牵引力所做的功相同，则公共汽车排放气体污染物的质量是：m=1.68×1010 ×3×10-6 g=5.04×104 g=50.4kg。