Question

2010.4.26泉州正式进入高铁时代，如图22为CRH2型“和谐”号动车组开始驰骋在福厦铁路线上．动车高速列车组由5节车箱组成，最大牵引功率为4.8×10⁶W，最大行驶速度为60m/s．
（1）当该车组用最大牵引功率以最大速度在平直轨道上匀速行驶3min，通过的路程是多少？
（2）在这个过程中车组受到的阻力是多少？
（3）仔细观察车头的外形，请你谈谈这样设计的好处．

Answer 1

【答案】分析：（1）结合速度公式s=vt求解列车的行驶路程；
（2）利用公式W=Pt求解牵引力做的功，知道列车匀速直线运动时，所受阻力等于其牵引力；
（3）车头为流线型，可以减小阻力，我们还可以从流体压强与流速的关系来分析这样设计的好处．
解答：解：（1）S=vt=60m/s×180s=10800m；
答：通过的路程是10800m；
（2）W=Pt=4.8×10⁶w×180s=8.64×10⁸J
F==8×10⁴N；
因车组做匀速直线运动，所受阻力等于其牵引力f=F=8×10⁴N；
答：在这个过程中车组受到的阻力是8×10⁴N；
（3）①车头为流线型可减小高速行驶时的空气阻力；
②车头上部空气流速大，下部流速小，高速行驶时可减小车头对轨道的压力（压强），从而减小阻力，降低噪声．
点评：本题综合考查了速度公式、二力平衡的条件以及流体压强与流速的关系，熟练掌握相应公式是解题的关键，解题过程中还要注意单位的换算．