Question

磁懸浮列車是一種新型交通工具，如圖所示，列車受到磁力作用而浮起，使列車與軌道間的摩擦力減小到零，上海磁懸浮列車線路長是30km，單向運行時間440s．
（1）求列車單向運行的平均速度是多少？
（2）假設一節(jié)車廂總質量是20t，磁懸浮列車行駛時，強大的磁力使車廂勻速上升10mm，求上升過程中磁力對該車廂做的功是多少？（g取10N/kg）

Answer 1

【答案】分析：（1）已知上海磁懸浮列車線路長和單向運行時間，根據公式可求平均速度．
（2）根據二力平衡的條件可知，磁力等于車廂的重力，根據公式W=Gh可求磁力對該車廂做的功．
解答：解：（1）總路程S=30km=30000m，
列車單向運行的平均速度是．
答：列車單向運行的平均速度是68m/s．
（2）磁力等于車廂的重力F=G=mg=20000kg×10N/kg=200000N，
上升高度h=10mm=0.01m，
磁力對該車廂做的功W=Gh=200000N×0.01m=2000J．
答：磁力對該車廂做的功是2000J．
點評：本題考查平均速度和做功的計算以及單位的換算，關鍵是公式的應用，知道要求平均速度先求總路程和總時間，知道磁力等于車廂的重力，還要知道做功的條件是有力作用在物體上和物體在力的方向上移動距離．