Question

【題目】2016年9月30日，國內首條新能源懸掛式空中軌道交通試驗線在成都亮相，如圖所示，該試驗線全長為1.25km，列車設計時速為60km/h，該系統創造性地將鋰電池包代替高壓電用于提供列車的牽引動力，在世界上屬于首創．

（1）該列車以設計時速行駛完試驗線全程，需要多少分鐘____？

（2）若列車總質量為6t，列車所受摩擦力與列車對軌道壓力的比值μ=0.08．則列車在水平軌道上勻速運動時的牽引力為多大____？

（3）若列車正常行駛時，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，哪一個更節能_____？（汽油的熱值q=4.6×107J/kg）

Answer 1

【答案】 1.25min 4.8×103N 列車節能

【解析】 (1)根據公式v＝可知；需要的時間：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，受到的牽引力和阻力是一對平衡力，所以,列車勻速運動時牽引力大小：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；因為Q>W，所以列車節能。