有一种地下铁道,站台的路轨建得高些,车辆进站时要上坡,出站时要下坡,如图所示.设坡顶高度为h,坡顶A到坡底B水平间距为L1,坡底B到出站口?C间距L2.一质量为m的机

发布时间:2020-08-07 00:06:20

有一种地下铁道,站台的路轨建得高些,车辆进站时要上坡,出站时要下坡,如图所示.设坡顶高度为h,坡顶A到坡底B水平间距为L1,坡底B到出站口?C间距L2.一质量为m的机车由坡顶A开始无动力下滑,到达坡底B时,机车发动机开始工作,到达出站口?C时,速度已达到正常速度V.若火车与各处轨道间动摩擦因数均为u,且忽略机车长度,求:
(1)机车到达斜坡底端B时的速度大小v1
(2)机车到达出站口时,发动机做了多少功;
(3)请简要说明,站台轨道比运行轨道略高一些的优点.

网友回答

解:(1)机车由A到B得过程中,由动能定理
mgh-fl=
又f=μmgcosθ=μmg,l=
可得v1=???
(2)机车由B到C得过程中,由动能定理得
W-μmgL2=-
解得,W=+μmg(L1+L2)-mgh
(3)站台轨道比运行轨道略高的优点有:火车进站时,将动能转化为重力势能,储存起来,出站时,将这些重力势能释放出来变成动能,减小能量的消耗.
答:
(1)机车到达斜坡底端B时的速度大小v1是.
(2)机车到达出站口时,发动机做了+μmg(L1+L2)-mgh的功.
(3)站台轨道比运行轨道略高的优点有:火车进站时,将动能转化为重力势能,储存起来,出站时,将这些重力势能释放出来变成动能,减小能量的消耗.
解析分析:(1)机车由A到B得过程中,根据动能定理求解速度v1.
(2)机车由B到C得过程中,由动能定理求解发动机做的功.
(3)火车进站时,将动能转化为重力势能,储存起来,出站时,将这些重力势能释放出来变成动能.

点评:本题是动能定理的应用,要灵活选择研究的过程,分析站台轨道比运行轨道略高的优点时,
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