“ 复兴号 ” 动车组用多节车厢提供动力,从而达到提速的目的。总质量为 的动车组在平直的轨道上行驶。该动车组有四节动力车厢,每节车厢发动机的额定功率均为 ,若动车组所受的阻力与其速率成正比( , 为常量),动车组能达到的最大速度为 。下列说法正确的是( )
A .动车组在匀加速启动过程中,牵引力恒定不变
B .若四节动力车厢输出功率均为额定值,则动车组从静止开始做匀加速运动
C .若四节动力车厢输出的总功率为 ,则动车组匀速行驶的速度为
D .若四节动力车厢输出功率均为额定值,动车组从静止启动,经过时间 达到最大速度 ,则这一过程中该动车组克服阻力做的功为
C
【详解】
A .对动车由牛顿第二定律有
若动车组在匀加速启动,即加速度 恒定,但 随速度增大而增大,则牵引力也随阻力增大而变大,故 A 错误;
B .若四节动力车厢输出功率均为额定值,则总功率为 4 P ,由牛顿第二定律有
故可知加速启动的过程,牵引力减小,阻力增大,则加速度逐渐减小,故 B 错误;
C .若四节动力车厢输出的总功率为 ,则动车组匀速行驶时加速度为零,有
而以额定功率匀速时,有
联立解得
故 C 正确;
D .若四节动力车厢输出功率均为额定值,动车组从静止启动,经过时间 达到最大速度 ,由动能定理可知
可得动车组克服阻力做的功为
故 D 错误;
故选 C 。
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质量为M的木块位于粗糙水平桌面上,若用大小为F的水平恒力拉木块,其加速度为a.当拉力方向不变,大小变为2F时,木块的加速度为a',则
A.a'=a B.a'<2a C.a'>2a D.a'=2a