Question

交通已經(jīng)成為許多城市發(fā)展最棘手的問(wèn)題之一。如圖所示的“空中列車(chē)”作為新型交通工具，能充分利用空中資源，有效減緩地面交通的擁堵。

(1)“空中列車(chē)”懸掛在水平軌道上。有一列車(chē)的總質(zhì)量為14000千克，則列車(chē)對(duì)軌道的壓力為多少牛?若列車(chē)與軌道的總接觸面積為0.1m²，則列車(chē)對(duì)軌道的壓強(qiáng)為多少帕?(g取10牛／千克)
(2)“空中列車(chē)”以電為動(dòng)力，勻速行駛時(shí)每公里耗電約為0.5千瓦時(shí)。假設(shè)70％的電能用于克服阻力做功，則列車(chē)受到的阻力約為多少牛?

Answer 1

（1）列車(chē)對(duì)軌道的壓力1.4×10⁵N；
列車(chē)對(duì)軌道的壓強(qiáng)1.4×10⁶Pa；
（2）列車(chē)受到的阻力1260N

解析分析：（1）列車(chē)在水平軌道上運(yùn)行時(shí)，它對(duì)軌道的壓力等于列車(chē)的重力；壓強(qiáng)等于壓力除受力面積，而壓力與受力面積均已知，則壓強(qiáng)可求；（2）欲求列車(chē)受到的阻力，由于列車(chē)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故阻力等于牽引力，由功與距離可求出，而功又可以通過(guò)電能志機(jī)械能的轉(zhuǎn)化求得，故阻力可求出。
解：（1）列車(chē)對(duì)軌道的壓力F＝G＝mg＝14000kg×10N/kg＝1.4×10⁵N；
列車(chē)對(duì)軌道的壓強(qiáng)p＝=1.4×10⁶Pa；
（2）列車(chē)克服阻力做功W＝W_總×70%＝0.5×3.6×10⁶J×70%＝1.26×10⁶J；
由于行駛的距離為s=1公里＝1000m，則由W＝F得
列車(chē)受到的阻力f=F=＝1260N
考點(diǎn)：壓強(qiáng)，功的簡(jiǎn)單計(jì)算。