Question

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？

Answer 1

（1）1.4×10⁶Pa（2）1260N

试题分析：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；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．
（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．