Question

17．2008年初我國南方遭受冰雪襲擊，無數救災物資運往南方．一輛滿載救災物資得列車重2×10⁷N以150千米/小時的速度在平直軌道上勻速行駛，受到的阻力是車重的0.02倍，求機車的牽引力．若此列車由西安開入長沙，需多少小時？（設西安、長沙間距離為1.8×10⁶米）

Answer 1

分析 （1）知道列車的重力，求出列車受到的阻力；勻速直線運動的物體受到平衡力作用，根據平衡力條件求出牽引力大�。�
（2）知道西安到長沙的距離，以及列車的速度，根據速度公式變形求出列車由西安到長沙，需要的時間．

解答 解：（1）列車受到的阻力：
F_阻=0.02G=0.02×2×10⁷N=4×10⁵N，
列車進行勻速直線運動，列車受到的牽引力和阻力是一對平衡力，大小相等，
所以列車受到的牽引力：
F=F_阻=4×10⁵N．
（2）因為s=1.8×10⁶m=1.8×10³km，v=150km/h，
由v=$\frac{s}{t}$得，列車由西安到長沙的時間：
t=$\frac{s}{v}$=$\frac{1.8×1{0}^{3}km}{150km/h}$=12h．
答：列車受到的牽引力是4×10⁵N；列車由西安到長沙的時間為12h．

點評 本題通過火車運行，考查了平衡力的應用，以及速度公式的應用，是一道綜合性題目．