问题补充:
交通已经成为许多城市发展最棘手的问题之一.如图所示的“空中列车”作为新型交通工具,能充分利用空中资源,有效减缓地面交通的拥堵.
(1)一列总质量为14吨的“空中列车”,用8个轮子悬挂在水平轨道上,每个轮子的受力面积为125厘米2,则列车对轨道的压强为多少?(g取10牛/千克)
(2)“空中列车”以电为动力,匀速行驶时,每公里耗电约为0.5千瓦时,假设70%的电能用于克服阻力做功,则列车受到的阻力约为多少牛?
答案:
已知:m=14t=1.4×104kg,S=125cm2=0.0125m2,g=10N/kg,W′=0.5kW?h=1.8×106J,η=70%,s=1km=1000m
求:(1)列车对轨道的压强p;
(2)列车受到的阻力f
解:(1)列车对轨道的压力:
F=G=mg=1.4×104kg×10N/kg=1.4×105N,
列车对轨道的压强:
p===1.4×106Pa;
(2)克服阻力做功:
W=W′η=1.8×106J×70%=1.26×106J,
∵W=Fs,
∴F牵===1260N,
∵列车匀速行驶时受到的牵引力和阻力相等,
∴列车受到的阻力f=F牵=1260N.
答:(1)列车对轨道的压强为1.4×106Pa;
(2)列车受到的阻力为1260N.
解析分析:(1)列车对轨道的压力和自身的重力相等,根据G=mg求出其大小,再根据压强公式求出列车对轨道的压强;
(2)根据效率公式求出克服阻力做的功,列车匀速行驶时受到的阻力和牵引力是一对平衡力,根据W=Fs求出列车受到的阻力.
点评:本题考查了压强公式、重力公式、做功公式和二力平衡条件的应用,是一道较为简单的计算题,计算过程要注意单位的换算.
交通已经成为许多城市发展最棘手的问题之一.如图所示的“空中列车”作为新型交通工具 能充分利用空中资源 有效减缓地面交通的拥堵.(1)一列总质量为14吨的“空中列车”