Question

【題目】2016年9月30日，國(guó)內(nèi)首條新能源懸掛式空中軌道交通試驗(yàn)線在成都亮相，如圖所示，該試驗(yàn)線全長(zhǎng)為1.25km，列車設(shè)計(jì)時(shí)速為60km/h，該系統(tǒng)創(chuàng)造性地將鋰電池包代替高壓電用于提供列車的牽引動(dòng)力，在世界上屬于首創(chuàng)．

（1）該列車以設(shè)計(jì)時(shí)速行駛完試驗(yàn)線全程，需要多少分鐘____？

（2）若列車總質(zhì)量為6t，列車所受摩擦力與列車對(duì)軌道壓力的比值μ=0.08．則列車在水平軌道上勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的牽引力為多大____？

（3）若列車正常行駛時(shí)，每千米耗電量為2.5kWh，與每千米消耗汽油0.4kg的公交汽車相比，哪一個(gè)更節(jié)能_____？（汽油的熱值q=4.6×107J/kg）

Answer 1

【答案】 1.25min 4.8×103N 列車節(jié)能

【解析】 (1)根據(jù)公式v＝可知；需要的時(shí)間：t＝ ＝ ＝1.25min；(2)列車的重力：G＝mg＝6×103kg×10N/kg＝6×104N；因列車勻速行駛處于平衡狀態(tài)，受到的牽引力和阻力是一對(duì)平衡力，所以,列車勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)牽引力大小：F＝f＝μG＝0.08×6×104N＝4.8×103N；(3)完全燃燒0.4kg汽油放出的熱量：Q＝mq＝0.4kg×4.6×107J/kg＝1.84×107J；列車消耗的電能W＝2.5kWh＝2.5×3.6×106J＝9×106J；因?yàn)?/span>Q>W，所以列車節(jié)能。