Question

【題目】西成高鐵的開(kāi)通使人們“中午在西安吃肉夾饃，晚上到成都吃火鍋”的夢(mèng)想成了現(xiàn)實(shí)。春節(jié) 期間，斯涵與家人乘坐高鐵從西安到成都游玩，如圖是他們乘坐的 D4251“和諧號(hào)”列車(chē)，下 表是它的部分參數(shù)：（g=10N/kg）

滿(mǎn)載總質(zhì)量	1000t
車(chē)輪與鐵軌 接觸總面積	0.8m2
最高時(shí)速	360km/h

車(chē)次 車(chē)站		D4251	D4263	D4255
西安北	到達(dá)	——	——	——
	出發(fā)	8：22	9:30	11:05
漢中	到達(dá)	10：03	11:03	13:27
	出發(fā)	10：07	11:07	13:31
成都東	到達(dá)	12：52	13:57	16:15
	出發(fā)	——	——	——

（1）動(dòng)車(chē)車(chē)頭采用流線型設(shè)計(jì)。目的是什么？

（2）滿(mǎn)載的列車(chē)停在水平軌道上時(shí)，對(duì)軌道的壓強(qiáng)是多少？

（3）西安北至成都東的路程約為 720km，若 D4251“和諧號(hào)”高鐵列車(chē)正點(diǎn)出發(fā)正點(diǎn)到達(dá)， 試計(jì)算該列車(chē)全程的平均速度？

（4）若列車(chē)在水平軌道上以最高時(shí)速做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所受阻力是其滿(mǎn)載時(shí)重力的 0.01 倍， 求此過(guò)程中牽引力的功率是多少？

Answer 1

【答案】（1）減小運(yùn)行時(shí)空氣阻力（2）1.25×107Pa；（3）160km/h；（4）1×107W

【解析】

（1）動(dòng)車(chē)車(chē)頭采用流線型設(shè)計(jì)，可以減小行駛過(guò)程中受到的空氣阻力；

（2）滿(mǎn)載的列車(chē)停在水平軌道上時(shí)，對(duì)軌道的壓力：

，

列車(chē)對(duì)軌道的壓強(qiáng)： ；

(3) 西安北至成都東行駛時(shí)間，所以該列車(chē)全程的平均速度： ；

（4）列車(chē)以最高時(shí)速 做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所受阻力，并且牽引力， 所以牽引力的功率

。

答案：減小運(yùn)行時(shí)空氣阻力；1.25×107Pa； 160km/h；（4）1×107W