Question

【題目】高速路的廣泛應(yīng)用使人們的出行更加便捷.放假期間，銘銘與家人乘坐高鐵從葫蘆島到沈陽(yáng)游玩.如圖是他們乘坐的“和諧號(hào)”高鐵列車，下表是它的部分參數(shù)（g=10N/kg）

滿載時(shí)總質(zhì)量	1000t
車輪與鐵軌接觸總面積	0.8m2
最高時(shí)速	360km/h

（1）滿載的列車停在水平軌道上時(shí)，對(duì)軌道的壓強(qiáng)是多少？

（2）葫蘆島至沈陽(yáng)的路程為270m。若列車以最高時(shí)速行駛，從葫蘆島到沈陽(yáng)需要多長(zhǎng)時(shí)間？

（3）列車從葫蘆島到沈陽(yáng)實(shí)際運(yùn)行1.5h，設(shè)列車在水平軌道上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所受阻力是其滿載時(shí)重力的0.01倍，此過程中牽引力的功率是多少？

Answer 1

【答案】（1）1.25×107Pa；（2）0.75h；（3）5×106W

【解析】

（1）．滿載的列車停在水平軌道上時(shí)，對(duì)軌道的壓力是：
F=G=mg=1000×103kg×10N/kg=107N.

對(duì)軌道的壓強(qiáng)是：
=1.25×107Pa；

（2）．列車以最高時(shí)速行駛從葫蘆島到沈陽(yáng)需要時(shí)間是：
=0.75h

（3）．列車從葫蘆島到沈陽(yáng)做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度是：
=180km/h=50m/s

由于列車勻速行駛時(shí)處于平衡狀態(tài)，受到的牽引力和阻力是一對(duì)平衡力，所以，列車受到的牽引力是：
F'=f=0.01G=0.01×107N=105N，
此過程中牽引力的功率是：
P=F'v'=105N×50m/s=5×106W。

答：（1）．滿載的列車停在水平軌道上時(shí)，對(duì)軌道的壓強(qiáng)是1.25×107Pa；

（2）．列車以最高時(shí)速行駛，從葫蘆島到沈陽(yáng)需要的時(shí)間是0.75h；

（3）．列車從葫蘆島到沈陽(yáng)實(shí)際運(yùn)行1.5h，設(shè)列車在水平軌道上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所受阻力是其滿載時(shí)重力的0.01倍，此過程中牽引力的功率是5×106W。