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(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.

分析 (1)车组匀速行驶时,已知时间和速度,由s=vt求路程.
(2)由P=Fv求得牵引力,匀速运动时牵引力与阻力大小相等.
(3)车头是流线型的,可以减小阻力.并根据流体压强知识分析.

解答 解:(1)车组以最大速度在平直轨道上匀速行驶3min,通过的路程是 s=vt=60×180m=10800m;
(2)由P=Fv得牵引力为:F=$\frac{P}{v}$=$\frac{4.8×1{0}^{6}}{60}$=8×104N
因车组匀速运动,所以所受的阻力等于其牵引力,为:f=F=8×104N
(3)这样设计的好处有:
①车头为流线型可减小高速行驶时的空气阻力.
②车头上部空气波速大,下部波速小,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.
答:(1)通过的路程是10800m;
(2)车组受到的阻力是8×104N.
(3)这样设计的好处有:
①车头为流线型可减小高速行驶时的空气阻力.
②车头上部空气波速大,下部波速小,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 解决本题的关键要明确汽车的运动情况,掌握力学基本规律,如匀速运动的位移公式、功率公式P=Fv.

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