Question

【題目】西成高鐵的開通使人們“中午在西安吃肉夾饃，晚上到成都吃火鍋”的夢想成了現實。春節 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”列車，下 表是它的部分參數：（g=10N/kg）

滿載總質量	1000t
車輪與鐵軌 接觸總面積	0.8m2
最高時速	360km/h

車次 車站		D4251	D4263	D4255
西安北	到達	——	——	——
	出發	8：22	9:30	11:05
漢中	到達	10：03	11:03	13:27
	出發	10：07	11:07	13:31
成都東	到達	12：52	13:57	16:15
	出發	——	——	——

（1）動車車頭采用流線型設計。目的是什么？

（2）滿載的列車停在水平軌道上時，對軌道的壓強是多少？

（3）西安北至成都東的路程約為 720km，若 D4251“和諧號”高鐵列車正點出發正點到達， 試計算該列車全程的平均速度？

（4）若列車在水平軌道上以最高時速做勻速直線運動，所受阻力是其滿載時重力的 0.01 倍， 求此過程中牽引力的功率是多少？

Answer 1

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

【解析】

（1）動車車頭采用流線型設計，可以減小行駛過程中受到的空氣阻力；

（2）滿載的列車停在水平軌道上時，對軌道的壓力：

，

列車對軌道的壓強： ；

(3) 西安北至成都東行駛時間，所以該列車全程的平均速度： ；

（4）列車以最高時速 做勻速直線運動，所受阻力，并且牽引力， 所以牽引力的功率

。

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