Question

根據UIC（國際鐵道聯盟）的定義，高速鐵路是指營運速率達200km/h以上的鐵路和動車組系統，如圖所示為武廣高速鐵路客運運行照片．據廣州鐵路局測算：當和諧號動力組列車以360km/h的速度在水平軌道上勻速行駛時，受到的阻力約為l0⁶N．如果撞擊時間約為0.0ls去撞擊一塊靜止的0.5kg障礙物，障礙物被撞后附著在列車上，且產生大約5000N的撞擊力，瞬間可能造成列車顛覆，后果不堪設想．根據以上信息下列判斷正確的是（ ）

A．列車以360km/h的速度勻速運動時的牽引力約為l0⁶N
B．列車按題中條件，撞擊障礙物受到的合外力沖量約為180N?S
C．列車以360km/h的速度在水平軌道上勻速行駛時，列車的牽引力功率約為10⁵kw
D．列車按題中條件和障礙物撞擊時，列車的加速度大小約為10⁴m/s²

Answer 1

【答案】分析：由平衡關系可知列車需要的牽引力；由撞擊時動量的變化由動量定理可得出合外力的沖量；由P=Fv可得出功率；由牛頓第二定律可得出加速度．
解答：解：A、列車勻速行駛說明列車受力平衡，即牽引力應等于阻力，即牽引力為l0⁶N，故A正確；
B、合外力的沖量為Ft=5000×0.01s=50Ns，故B錯誤；
C、牽引力的功率P=Fv=l0⁶N×100m/s=10₅kw，故C正確；
D、因不知列車的質量，故無法用牛頓第二定律求得加速度；同時因列車撞擊后的速度并不為零，故不知末速度無法用速度公式求解，故D錯誤；
故選AC．
點評：本題結合實事考查物理知識，注意在題目中找出隱含的條件，如列車勻速運動，說明列車應受力平衡．