動(dòng)車組列車由一節(jié)或若干節(jié)動(dòng)力車廂與無(wú)動(dòng)力車廂構(gòu)成,根據(jù)不同用途和型號(hào)進(jìn)行編組,再通過(guò)掛接形成整列列車,具有加速性能好、運(yùn)行速度高、平均能耗低等諸多優(yōu)點(diǎn)。我國(guó)自主研發(fā)的復(fù)興號(hào)動(dòng)車組列車時(shí)速可達(dá)350km/h,由于車鉤緩沖系統(tǒng)搭載了我國(guó)研制的超大容量能量吸收設(shè)備,可以有效吸收掛接過(guò)程中損失的動(dòng)能,使車廂在掛接過(guò)程中更加平穩(wěn)。假設(shè)在編組站進(jìn)行的某次掛接實(shí)驗(yàn)中,共有n節(jié)車廂。為了測(cè)試碰撞性能,動(dòng)力車廂置于編組區(qū)外,編號(hào)為1,其余車廂在編組區(qū)內(nèi)依次排列,車廂之間間隙均為L(zhǎng),編號(hào)分別為2、3、…n。若所有車廂質(zhì)量均為m,所有車廂與鐵軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ?,F(xiàn)在使動(dòng)力車廂以某一初速度平穩(wěn)運(yùn)行,車頭到達(dá)編組區(qū)立即關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)。重力加速度為g,不計(jì)空氣阻力以及內(nèi)部零件運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生的機(jī)械能損失。
(1)設(shè)動(dòng)力車廂與第二節(jié)車廂掛接前瞬間動(dòng)能為E,試求掛接后的動(dòng)能以及掛接過(guò)程中損失的動(dòng)能;
(2)第(n-1)節(jié)車廂掛接以后繼續(xù)滑行l(wèi)(l<L)靜止下來(lái),試求動(dòng)力車廂關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)前速度大小;
(3)在(2)的條件下,若能量吸收設(shè)備可以吸收由于掛接損失的動(dòng)能的n倍(0<n<1),求此次實(shí)驗(yàn)中能量吸收設(shè)備吸收的能量。
提示:在解題中可能用到公式12+22+32+……+n2=n(n+1)(2n+1)6
n
(
n
+
1
)
(
2
n
+
1
)
6
【考點(diǎn)】常見(jiàn)力做功與相應(yīng)的能量轉(zhuǎn)化;動(dòng)能定理的簡(jiǎn)單應(yīng)用;動(dòng)量守恒與能量守恒共同解決實(shí)際問(wèn)題.
【答案】見(jiàn)試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書(shū)面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:303引用:1難度:0.1
相似題
-
1.如圖所示,一質(zhì)量為m、帶電量為+q的小物塊靜止放在絕緣水平地面上,地面上方存在垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),某時(shí)刻物塊獲得一初速度v0開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)距離x后停止。已知物塊與水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,重力加速度為g,此過(guò)程中物塊與地面之間由于摩擦產(chǎn)生的熱量為( ?。?/h2>
發(fā)布:2025/1/6 0:30:5組卷:62引用:3難度:0.5 -
2.一質(zhì)量為m的物體放在傾角為θ且足夠長(zhǎng)的光滑固定斜面上,初始位置如圖甲所示,在平行于斜面向上的力F的作用下由靜止開(kāi)始沿斜面運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)過(guò)程中物體的機(jī)械能E隨位置x的變化關(guān)系如圖乙所示.其中0~x1過(guò)程的圖線是曲線,x1~x2過(guò)程的圖線是平行于x軸的直線,則下列說(shuō)法正確的是( )
發(fā)布:2024/12/16 13:0:4組卷:151引用:1難度:0.5 -
3.如圖1所示,固定的粗糙斜面長(zhǎng)為10m,一小滑塊自斜面頂端由靜止開(kāi)始沿斜面下滑的過(guò)程中,小滑塊的動(dòng)能Ek隨位移x的變化規(guī)律如圖2所示,取斜面底端為重力勢(shì)能的參考平面,小滑塊的重力勢(shì)能Ep隨位移x的變化規(guī)律如圖3所示,重力加速度g=10m/s2.根據(jù)上述信息可以求出( ?。?br />
發(fā)布:2024/12/22 9:30:3組卷:463引用:9難度:0.9
把好題分享給你的好友吧~~