4.濟南軌道交通取得新進展,目前正在建設(shè)的R1線全長26.4km,設(shè)車站9座,投資約120億元.計劃采用的地鐵機車,最高時速為80km/h,機車質(zhì)量大約為30噸,機車的最大牽引力約為104N.試求:
(1)若地鐵列車以最高時速沿R1線行駛,單程直達耗時多少?
(2)假設(shè)這段時間內(nèi)牽引機車一直是在最大牽引力作用下工作,則牽引機車做功多少?
(3)已知該機車與軌道的接觸面積約為0.05m2,則該機車在平直軌道上空載運行時,對軌道的壓強多大?

分析 (1)知道R1線的全長和最高時速,根據(jù)v=$\frac{s}{t}$的變形公式求出列車單程所用的時間;
(2)知道列車的最大牽引力和行駛的路程,根據(jù)W=Fs求出牽引機車做的功;
(3)先根據(jù)G=mg求出機車的重力,根據(jù)列車在平直軌道時壓力等于重力進而得出壓力,
又知道受力面積,根據(jù)p=$\frac{F}{S}$求出機車對軌道的壓強.

解答 解:(1)由v=$\frac{s}{t}$得,列車行駛的時間:
t=$\frac{s}{v}$=$\frac{26.4km}{80km/h}$=0.33h.
(2)機車行駛的路程s=26.4km=2.64×104m,
則牽引機車做的功:
W=Fs=104N×2.64×104m=2.64×108J.      
(3)機車的質(zhì)量m=30t=3×104kg
機車所受的重力:
G=mg=3×104kg×9.8N/kg=2.94×105N,
因為機車在平直軌道上,所以機車對軌道的壓力:
F=G=2.94×105N,
則機車對地面的壓強:
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{2.94×1{0}^{5}N}{0.05{m}^{2}}$=5.76×106Pa.    
答:(1)地鐵列車以最高時速沿R1線行駛單程直達耗時為0.33h;
(2)牽引機車做功為2.64×108J;
(3)該機車在平直軌道上空載運行時,對軌道的壓強為5.76×106Pa.

點評 本題綜合考查了速度計算、功的計算及壓強的計算等知識,熟練應(yīng)用相關(guān)公式即可正確解題,雖具有一定的綜合性,但總體難度不大.

練習(xí)冊系列答案
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14.許多同學(xué)都喜歡玩滑板車,滑板車在沿水平方向運動時,如果人不再用腳蹬地,它最終就會停下來,以下說法正確的是( 。
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15.1648年帕斯卡做了著名的“裂桶實驗”,如圖所示.他在一個密閉的、裝滿水的木桶桶蓋上插人一根細長的管子,然后在樓房的陽臺上往管子里灌水.結(jié)果,只灌了幾杯水,桶竟裂開了.若木桶能承受的最大壓強為1.5×l05Pa,則細長的管子至少要15米.g=10N/kg.

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12.閱讀短文,回答問題:
                                   掃地機器人
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額定工作電壓12V額定功率30W
電池容量2500mAh工作噪音<50dB
(1)機器人工作時,主機內(nèi)部的氣壓小于(選填“大于”、“小于”或“等于”)大氣壓而產(chǎn)生吸力.若該機器人向障礙物垂直發(fā)射超聲波,經(jīng)過0.001s收到回波,則其發(fā)射超聲波時與障礙物間的距離約為17 cm.(設(shè)超聲波在空氣中的傳播速度為340m/s)
(2)下列說法中錯誤的是D.
A.地面有靜電時,輕小物體會吸附在地板上而不易清掃
B.采用凸凹材質(zhì)的輪皮,可增大機器人與地面間的摩擦
C.機器人工作時發(fā)出的聲音不會對人的聽力造成損傷
D.當遇到玻璃門等透明障礙物時,使用紅外線感應(yīng)器效果較好
(3)該機器人正常工作時,它的電流為2.5A;機器人充電過程是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué) 能.充滿電后至下一次自動充電前能夠連續(xù)正常工作的最長時間為48min.

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19.把標有“220V,40W”和“36V,40W”的兩個白熾燈泡串聯(lián)接在照明電路中,兩個白熾燈泡都發(fā)光,比較它們的亮度,則( 。
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C.兩個燈泡一樣亮D.無法比較哪只燈泡較亮

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9.一個橋頭立著如圖所示的限重標志牌.這座橋面所能承受的最大壓力是1.96×105N.在水平地面上,用50N的力沿水平方向拉著重為100N的小車前進2m,重力做功為0J.

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16.在寒冷的冬天,很多同學(xué)用如圖甲所示的電熱水袋保暖,圖乙是它的結(jié)構(gòu)示意圖.其性能指標如表所示.
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(2)電熱水袋些次在額定電壓下通電10min,則電熱水袋的發(fā)熱效率是多少?
額定電壓額定加熱功率袋內(nèi)充水指示燈功率自動斷電溫度
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13.俯臥撐是一項很好的強身健體的鍛煉括動.是中學(xué)生國家健康體脊候準必側(cè)項目,如圖所示,某同學(xué)體重為60kg.腳尖到肩膀的距離為160cm,其中0A的長度為104cm,每做一次俯臥撐A點提高25cm.(g取10N/kg)
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9.將一只皮球豎直向上拋出后落回原地,已知皮球運動時受到的空氣阻力大小與速度大小成正比.下列關(guān)于物體從拋出到落回原地的過程中,物體所受重力和空氣阻力的合力的大小變化情況的論述可能正確的是(  )
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