试题

渝湘高速铁路设计列车速度达200km/h．
（1）若工程竣工后，列车按设计标准运行，从重庆到南川约需12min，则重庆至南川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？从重庆到南川，机车共做了多少功？

解：（1）重庆至南川的铁路线长约为：S=vt=200km/h×

12

60

h=40km；
答：重庆至南川的铁路线长约为40km；
（2）列车重力：G=mg=4000×10³kg×10N/kg=4×10⁷N；
列车对铁轨的压强：P=

F

S

=

G

S

=

4×107N

0.8m2

=5×10⁷Pa；
答：列车对铁轨的压强为5×10⁷Pa．
（3）列车受到的阻力：f=

1

10

G=

1

10

×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×40=1.6×10¹¹J．
答：从重庆到南川，机车共做了1.6×10¹¹J的功．
解：（1）重庆至南川的铁路线长约为：S=vt=200km/h×

12

60

h=40km；
答：重庆至南川的铁路线长约为40km；
（2）列车重力：G=mg=4000×10³kg×10N/kg=4×10⁷N；
列车对铁轨的压强：P=

F

S

=

G

S

=

4×107N

0.8m2

=5×10⁷Pa；
答：列车对铁轨的压强为5×10⁷Pa．
（3）列车受到的阻力：f=

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10

G=

1

10

×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×40=1.6×10¹¹J．
答：从重庆到南川，机车共做了1.6×10¹¹J的功．