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湘桂铁路扩能改造工程于2008年12月11日启动,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,从柳州到南宁约需1.1h,则柳州至南宁的铁路线长约为多少(2)假设

时间:2017-09-24
湘桂铁路扩能改造工程于2008年12月11日启动,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,从柳州到南宁约需1.1h,则柳州至南宁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?从柳州到南宁,机车共做了多少功?(取g=10N/kg)
正确答案:
(1)柳州至南宁的铁路线长约为:S=vt=200km/h×1.1h=220km;
(2)列车重力:G=mg=103kg×4000×10N/kg=4×107N;
列车对铁轨的压强:P=FS=GS=4×107N0.8m2=5×107Pa;
列车受到的阻力:f=110G=110×4×107N=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×220=8.8×1011J.
答:(1)柳州至南宁的铁路线长约为220km;
(2)列车对铁轨的压强为5×107Pa;从柳州到南宁,机车共做了8.8×1011J的功.
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