Question

【题目】一列质量为1×103t的火车，以50m/s的速度在平直轨道上匀速行驶，整列火车受到的阻力为9×103N．火车车轮与轨道的总接触面积是0.2m3 ． （g=10N/kg）
（1）火车进站后静止时对轨道的压强是多少？
（2）火车行驶1min机车牵引力做了多少功？
（3）牵引力的功率是多大？

Answer 1

【答案】
（1）解：火车进站后静止时对轨道的压力：F=G=mg=1×103×103kg×10N/kg=1×107N，

火车静止时对轨道的压强：p= = =5×107Pa

（2）解：因为火车在平直轨道上匀速行驶，所以F牵=f=9×103N，

根据v= 可得火车1min在水平方向移动的距离：s=vt=50m/s×60s=3×103m，

所以牵引力做的功为：W牵=F牵s=9×103N×3×103m=2.7×107J

（3）解：牵引力的功率：

P= = =4.5×105W．

【解析】（1）火车进站后静止时对轨道的压力等于其重力，利用G=mg求出，然后利用p= 计算压强；（2）要解决此题，首先掌握二力平衡的条件，搞清火车所受牵引力与阻力之间的关系．
然后要知道功的计算公式：W=Fs．并且要搞清F与s的关系，s必须是在力的方向上移动的距离．通过分析重力没有在力的方向上移动距离，所以重力没有做功．
根据功的计算公式计算出牵引力做的功；（3）根据公式P= 计算出牵引力的功率．
【考点精析】认真审题，首先需要了解压强的大小及其计算(压强的计算公式及单位：公式：p =F/s ,p表示压强，F表示压力，S表示受力面积压力的单位是 N，面积的单位是 m2, 压强的单位是 N/m2,叫做帕斯卡，记作Pa ．1Pa=1N/m2．(帕斯卡单位很小，一粒平放的西瓜子对水平面的压强大约为20Pa）)，还要掌握功的计算(功的计算公式：W = F S；F 表示力，单位：牛( N ) ． S 表示距离，单位：米（m）W表示功， 功的单位就是牛· 米 ． 叫作焦耳．即：1 J = 1N·m)的相关知识才是答题的关键．