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桂林于2013年底开通高铁.高铁动车运行低能耗,人均百公里能耗仅为3.6度电,相当于飞机的10%.小明对动车

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时间:2024-08-17 08:36:21
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桂林于2013年底开通高铁.高铁动车运行低能耗,人均百公里能耗仅为3.6度电,相当于飞机的10%.小明对动车【专家解说】:(1)飞机人均百公里能耗:
Q=3.6kW?h10% =3

【专家解说】:(1)飞机人均百公里能耗: Q=3.6kW?h10% =36kW?Hh=36×3.6×106J=1.296×108J; 由q油=Qm 油 得消耗的航空煤油质量: m油=Qq 油 =1.296×10 8 J4.32×10 7 J/kg =3kg; (2)当动车以200km/h水平匀速行驶时,由W=FS、P=Wt 、v=st 可得: 牵引力F=Pv =1200×10 3 W2003.6m/s =2.16×104N, 动车匀速前进,牵引力和所受的阻力为平衡力,所以阻力为2.16×104N; 其中空气阻力为f空气=2.16×104N×70%=1.512×104N; 由题意可知,空气阻力和列车运行速度的平方成近似正比例关系,当速度为600km/h时,空气阻力为200km/h时的9倍, f空气′=1.512×104N×9=1.3608×105N, 此时的总阻力为f总′=f 空气 90% =1.3608×10 5 N90% =1.512×105N. 因为匀速直线前进,牵引力和所受到的阻力为平衡力,所以牵引力F′=1.512×105N. P′=F′v′=1.512×105N×6003.6m/s =2.52×107W=2.52×104kW. 答:(1)飞机人均百公里要消耗多少kg的航空煤油3kg; (2)要以600km/h水平匀速行驶,动车组的牵引功率要达到2.52×104kW.
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