Question

【题目】高速路的广泛应用使人们的出行更加便捷.放假期间，铭铭与家人乘坐高铁从葫芦岛到沈阳游玩.如图是他们乘坐的“和谐号”高铁列车，下表是它的部分参数（g=10N/kg）

满载时总质量	1000t
车轮与铁轨接触总面积	0.8m2
最高时速	360km/h

（1）满载的列车停在水平轨道上时，对轨道的压强是多少？

（2）葫芦岛至沈阳的路程为270m。若列车以最高时速行驶，从葫芦岛到沈阳需要多长时间？

（3）列车从葫芦岛到沈阳实际运行1.5h，设列车在水平轨道上做匀速直线运动，所受阻力是其满载时重力的0.01倍，此过程中牵引力的功率是多少？

Answer 1

【答案】（1）1.25×107Pa；（2）0.75h；（3）5×106W

【解析】

（1）．满载的列车停在水平轨道上时，对轨道的压力是：
F=G=mg=1000×103kg×10N/kg=107N.

对轨道的压强是：
=1.25×107Pa；

（2）．列车以最高时速行驶从葫芦岛到沈阳需要时间是：
=0.75h

（3）．列车从葫芦岛到沈阳做匀速直线运动时的速度是：
=180km/h=50m/s

由于列车匀速行驶时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，所以，列车受到的牵引力是：
F'=f=0.01G=0.01×107N=105N，
此过程中牵引力的功率是：
P=F'v'=105N×50m/s=5×106W。

答：（1）．满载的列车停在水平轨道上时，对轨道的压强是1.25×107Pa；

（2）．列车以最高时速行驶，从葫芦岛到沈阳需要的时间是0.75h；

（3）．列车从葫芦岛到沈阳实际运行1.5h，设列车在水平轨道上做匀速直线运动，所受阻力是其满载时重力的0.01倍，此过程中牵引力的功率是5×106W。