Question

据报道，一辆有210个车轮、全长81.2m的大型在火车，从天津港运送不可解体的进口苯乙烯设备前往克拉玛依市独山子区．所示，这个“巨无霸”的车货总质量达372吨，全程的行驶速度保持在10km/h左右，每天大约行驶14小时，总共用了30天．（g=10N/kg）
（1）“巨无霸”在平直路面上匀速行驶时受到

4

个力的作用．路面对他的支持力是

3.72×10⁶

N．
（2）“巨无霸”安装如此多的车轮是为了

减小

车对路面的压强．若车轮与路面的接触的总面积约为10m²，则车对路面的压强是

37200

Pa．
（3）“巨无霸”从天津到独山子行驶的路程约为

4200

km．
（4）“巨无霸”匀速行驶时的牵引力约为3.6×10⁵N．则它的牵引功率为

1000

kW．

Answer 1

分析：（1）对在平直路面上匀速行驶的“巨无霸”受力分析即可知道受到几个力，再根据二力平衡条件和G=mg求出路面对他的支持力；
（2）根据压强公式可知，压力一定时，受力面积越大，压强越小，水平地面上物体的压力和自身的重力相等，再根据压强公式求出车对路面的压强；
（3）已知“巨无霸”行驶的速度和时间，根据速度公式求出从天津到独山子行驶的路程；
（4）根据P=

W

t

=

Fs

t

=Fv求出它的牵引功率．

解答：解：（1）对在平直路面上匀速行驶的“巨无霸”受力分析，如下图所示：

由上图可知，此时“巨无霸”受到4个力的作用，
∵路面对他的支持力和自身的重力是一对平衡力，
∴N=G=mg=372×10³kg×10N/kg=3.72×10⁶N；
（2）根据p=

F

S

可知，“巨无霸”安装如此多的车轮是为了在压力一定时，减小车对路面的压强；
车对路面的压强p=

F

S

=

G

S

=

3.72×106N

102m2

=37200Pa；
（3）根据v=

s

t

可得：
从天津到独山子行驶的路程s=vt=10km/h×14h×30=4200km；
（4）“巨无霸”匀速行驶时的牵引功率：
P=

W

t

=

Fs

t

=Fv=3.6×10⁵N×

10

3.6

m/s=10⁶W=1000KW．
故答案为：（1）4；3.72×10⁶；（2）减小；37200；（3）4200；（4）1000．

点评：本题考查了受力分析、二力平衡条件的应用、压强的计算和公式的应用、速度公式和功率公式的灵活应用，涉及的知识点较多，综合性强，计算时要注意单位的换算，如1m/s=3.6km/h．