Question

17．如圖所示一列長200m的火車，以72km/h的速度勻速進入長為2km的隧洞，火車從車頭開始進入隧道到車尾離開隧洞所用時間為110s，火車上乘客看見洞中的路燈在后退，乘客是以火車為參照物．若火車所受阻力恒為1.5×10⁵N，則此時火車的功率為3×10⁶W．

Answer 1

分析 （1）火車長度與隧洞長度之和是火車完全通過隧洞行駛的路程，由速度公式的變形公式求出需要的時間；
（2）如果物體相對于參照物的位置保持不變，則物體是靜止的，如果物體相對于參照物的位置不斷變化，則物體是運動的．
（3）火車勻速行駛，根據(jù)力的平衡條件求出牽引力；又已知火車勻速行駛的速度，利用P=Fv求出火車的功率．

解答 解：
（1）火車勻速行駛的速度v=72km/h=20m/s，
火車從車頭開始進入隧道到車尾離開隧洞，則火車行駛的路程：
s=L_隧道+L_車=2000m+200m=2200m，
由v=$\frac{s}{t}$可得，此過程中火車所用的時間：
t=$\frac{s}{v}$=$\frac{2200m}{20m/s}$=110s；
（2）以火車為參照物，路燈相對于火車位置不斷后退．
（3）火車勻速行駛，則火車受到的牽引力：F=f=1.5×10⁵N；
火車的功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv=1.5×10⁵N×20m/s=3×10⁶ W      
故答案為：110；火車；3×10⁶ ．

點評 本題考查了速度公式的應用、參照物的選擇和功率的計算，知道火車完全通過隧洞行駛的路程等于隧洞長度加上火車的長度是解題的關鍵之一．