问题补充:
湘桂铁路扩能改造工程于12月11日启动,设计列车速度达200km/h.
(1)若工程竣工后,列车按设计标准运行,从柳州到南宁约需1.1h,则柳州至南宁的铁路线长约为多少?
(2)假设质量为4000t的列车在平直轨道上匀速运行时,受到的阻力为列车重的1/10,所有车轮跟铁轨接触的总面积约为0.8m2.列车对铁轨的压强为多大?从柳州到南宁,机车共做了多少功?(取g=10N/kg)
答案:
解:(1)柳州至南宁的铁路线长约为:S=vt=200km/h×1.1h=220km;
(2)列车重力:G=mg=103kg×4000×10N/kg=4×107N;
列车对铁轨的压强:P====5×107Pa;
列车受到的阻力:f==×4×107N=4×106N;
由于列车匀速直线行驶,所以机动车牵引力等于阻力,即F=f=4×106N;
列车所做的功:W=FS=4×106N×103m×220=8.8×1011J.
答:(1)柳州至南宁的铁路线长约为220km;
(2)列车对铁轨的压强为5×107Pa;从柳州到南宁,机车共做了8.8×1011J的功.解析分析:(1)根据S=vt求出列车从柳州至南宁的铁路线长;(2)压强等于压力除以受力面积,受力面积即是车轮跟铁轨接触的面积,压力等于列车的重力,列车的重力等于列车的质量乘以g;因为列车是做匀速运动的,所以列车的牵引力就等于阻力,根据阻力和重力的关系求出阻力,也就是牵引力,用牵引力乘以列车行驶的路程就是机车所做的功.点评:此题考查了速度、功和压强的计算,是一道学科综合题;解答此题的关键是找出题中的隐含条件,如:列车对地面的压力等于列车的重力,列车的牵引力等于阻力.
湘桂铁路扩能改造工程于12月11日启动 设计列车速度达200km/h.(1)若工程竣工后 列车按设计标准运行 从柳州到南宁约需1.1h 则柳州至南宁的铁路线