如图所示的CRH2型动车组由5节车箱组成,车组总功率为6000kW,最大牵引功率为4800kW,最大行驶速度为200km/h.
(1)某乘客将一只绣球挂在车厢顶棚上,一乘客看见绣球突然向右侧摆动,说明列车正在________;高速列车设计成子弹头形,主要目的是为了________.
(2)为保证车组正常行驶,每节车箱上供乘客饮水用的电热水器耗电功率不能超过2800W.一节车箱内的电热水器5min最多可产生热量________J,这些热量可使________kg的水从20℃升高到70℃.[水的比热容为4.2×103J/(kg?℃)].
试题答案
解:(1)绣球由于惯性原因,当列车在前进过程刹车时,绣球会保持原来的速度继续前进,会向前方摆动;当列车向左转弯时,绣球会向右摆动;
高速运动的物体,空气阻力非常大,高速列车设计成子弹头形,主要目的是为了减小空气阻力.
(2)若电热水器消耗的电能全部转化为热能,一节车箱的电热水器5min最多可产生的热量
Q=W=Pt=2800W×5×60s=8.4×105J.
∵t=70℃,t0=20℃,c水=4.2×103J/(kg?℃).
∴根据吸热公式Q=cm△t得:
可以加热水的质量为:m==4kg.
故答案为:(1)向左转,减小空气阻力;(2)8.4×105,4.
试题解析
①惯性是物体保持原来运动状态的性质,质量越大,惯性越大;对于高速运动的物体,空气阻力非常大,所以要考虑空气阻力的影响.流线型可以减少对空气的扰动,当然也就能减小阻力.
②先根据做功公式Q=W=Pt算出电热水器5min最多可产生的热量,再根据吸热公式Q=cm△t就可求水的质量.
点评:解决本题要结合热量计算公式公式和惯性等物理知识分析处理问题.解题过程中还要注意单位的换算.
