中国航天科工集团公司将研制时速达千公里级的“高速飞行列车”．“高速飞行列车”是利用低真空环...

中国航天科工集团公司将研制时速达千公里级的“高速飞行列车”．“高速飞行列车”是利用低真空环境和超声速外形减小空气阻力，通过磁悬浮减小摩擦阻力，实现超声速运行的运输系统．若某列高速飞行列车的质量为m=kg，额定功率为P=1.2×107W，阻力恒为Ff =4×104N，假设列车在水平面内做直线运动．

(1)若列车以恒定加速度a=5m/s2启动，则匀加速过程持续的时间；

(2)若列车以额定功率启动直到达到最大速度所用的时间为t0=100s，求列车在该过程的位移．

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超级高铁是一种以“真空钢管运输”为理论核心的交通工具，因其胶囊形外表，被称为胶囊高铁。2017 年 8 月 29 日，中国航天科工公司在武汉宣布，已启动时速 1000 公里“高速飞行列车”的研发项目。如果我国的 “高速飞行列车”研制成功，最高时速 1080 km/h，其加速与减速时加速度大小恒为 2 m/s2，据此可以推测

A. “高速飞行列车”加速时间为 540 s

B. “高速飞行列车”的加速位移为 22.5 km

C. “高速飞行列车”的速度很大，所以拐弯时半径可以很小

D. 北京到上海的距离约为 1080 km，假设轨道为直线，“高速飞行列车”一个小时即可到达

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超级高铁是一种以“真空钢管运输”为理论核心的交通工具，因其胶囊形外表，被称为胶囊高铁。2017 年 8 月 29 日，中国航天科工公司在武汉宣布，已启动时速 1000 公里“高速飞行列车”的研发项目。如果我国的 “高速飞行列车”研制成功，最高时速 1080 km/h，其加速与减速时加速度大小恒为 2 m/s2，据此可以推测

A. “高速飞行列车”加速时间为 540 s

B. “高速飞行列车”的加速位移为 22.5 km

C. “高速飞行列车”的速度很大，所以拐弯时半径可以很小

D. 北京到上海的距离约为 1080 km，假设轨道为直线，“高速飞行列车”一个小时即可到达

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人类总想追求更快的速度，继上海磁悬浮列车正式运营，又有人提出了新设想“高速飞行列车”，并引起了热议。如图1所示，“高速飞行列车”拟通过搭建真空管道，让列车在管道中运行，利用低真空环境和超声速外形减小空气阻力，通过磁悬浮减小摩擦阻力，最大时速可达4千公里。我们可以用高中物理知识对相关问题做一些讨论，为计算方便，取“高速飞行列车”（以下简称“飞行列车”）的最大速度为v1m=1000m/s；取上海磁悬浮列车的最大速度为v2m=100 m/s；参考上海磁悬浮列车的加速度，设“飞行列车”的最大加速度为a=0.8m/s2。

(1)若“飞行列车”在北京和昆明（距离为L=2000km）之间运行，假设列车加速及减速运动时保持加速度大小为最大值，且功率足够大，求从北京直接到达昆明的最短运行时间t。

(2)列车高速运行时阻力主要来自于空气阻力，因此我们采用以下简化模型进行估算：设列车所受阻力正比于空气密度、列车迎风面积及列车相对空气运动速率的平方；“飞行列车”与上海磁悬浮列车都采用电磁驱动，可认为二者达到最大速度时功率相同，且外形相同。在上述简化条件下，求在“飞行列车”的真空轨道中空气的密度与磁悬浮列车运行环境中空气密度的比值。

(3)若设计一条线路让“飞行列车”沿赤道穿过非洲大陆，如图2所示，甲站在非洲大陆的东海岸，乙站在非洲大陆的西海岸，分别将列车停靠在站台、从甲站驶向乙站（以最大速度）、从乙站驶向甲站（以最大速度）三种情况中，车内乘客对座椅压力的大小记为F1、F2、F3，请通过必要的计算将F1、F2、F3按大小排序。（已知地球赤道长度约为4×104km，一天的时间取86000s）

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人类总想追求更快的速度，继上海磁悬浮列车正式运营，又有人提出了新设想“高 速飞行列车”，并引起了热议如图1所示，“高速飞行列车”拟通过搭建真空管道，让列车在管道中运行，利用低真空环境和超声速外形减小空气阻力，通过磁悬浮减小摩擦阻力，最大时速可达4千公里我们可以用高中物理知识对相关问题做一些讨论，为计算方便，取“高速飞行列车”以下简称“飞行列车”的最大速度为；取上海磁悬浮列车的最大速度为；参考上海磁悬浮列车的加速度，设“飞行列车”的最大加速度为．

若“飞行列车”在北京和昆明距离取为之间运行，假设列车加速及减速 运动时，保持加速度大小为最大值，且功率足够大，求从北京直接到达昆明的最短运行时间t．

列车高速运行时阻力主要来自于空气，因此我们采用以下简化模型进行估算：设列车所受阻力正比于空气密度、列车迎风面积及列车相对空气运动速率的平方；“飞行列车”与上海磁悬浮列车都采用电磁驱动，可认为二者达到最大速度时功率相同，且外形相同在上述简化条件下，求在“飞行列车”的真空轨道中空气的密度与磁悬浮列车运行环境中空气密度的比值．

若设计一条线路让“飞行列车”沿赤道穿过非洲大陆，如图2所示，甲站在非洲大陆的 东海岸，乙站在非洲大陆的西海岸，分别将列车停靠在站台、从甲站驶向乙站以最大速度、从乙站驶向甲站以最大速度三种情况中，车内乘客对座椅压力的大小记为 、、，请通过必要的计算将、、按大小排序已知地球赤道长度约为 ，一天的时间取 

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2018年11月央视报道了一则“超级高铁”新闻，最高时速可达4000公里/小时，观众惊呼是“黑科技”其实就是利用真空管技术和磁悬浮技术，让列车在没有摩擦阻力的"胶囊管道”中实现超高速运动．工程人员在3.2公里的直线测试轨道进行试验，启动后仅用时3秒就可以通过，则（　　 ）

A.新闻中4000公里/小时是平均速度 B.用时3秒是时刻

C.列车在真空管道中只受重力作用 D.测试轨道为3.2公里是位移的大小

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中车青岛四方机车厂，试验出时速高达605公里的高速列车．已知列车运行的阻力包括车轮与轨道摩擦的机械阻力和车辆受到的空气阻力，若认为机械阻力恒定，空气阻力和列车运行速度的平方成正比，当列车以时速200公里行驶的时候，空气阻力占总阻力的70%，此时列车功率为1000kW，则估算高速列车时速在600公里时的功率大约是

A．10000kW　　 B．20000kW　　 C．30000kW　　 D．40000kW

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据《科技日报》2007年12月23日报道，时速为300公里的“和谐号”动车组是在引进、消化和吸收国外时速200公里动车组技术平台的基础上，由中国自主研发制造的世界上运营速度最高的动车组列车之一.如果列车受到的阻力与其运行速度的二次方成正比，当速度由原来的200km/h提高到现在的300km/h后，机车发动机的功率要变为原来的(　　)

A. 1.5倍　　 B. (1.5)2倍　　 C. (1.5)3倍　　 D. (1.5)4倍

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报道称，新一代高速列车牵引功率达8800千瓦，持续运行时速350公里，最高运营时速380公里，已知京沪高速铁路全长约1300公里．

（1）试估算新一代高速列车沿京沪线从北京到上海在动力上耗电多少度？

（2）另有报道新一代高速列车全列定员1026人，并节能环保，应用流线型低阻力、轻量化、高性能交流传动、再生制动等节能技术，人均百公里耗电不超过6度．再通过估算说明，这两种报道有矛盾吗？为什么？

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