Question

【题目】西成高铁的开通使人们“中午在西安吃肉夹馍，晚上到成都吃火锅”的梦想成了现实。春节 期间，斯涵与家人乘坐高铁从西安到成都游玩，如图是他们乘坐的 D4251“和谐号”列车，下 表是它的部分参数：（g=10N/kg）

满载总质量	1000t
车轮与铁轨 接触总面积	0.8m2
最高时速	360km/h

车次 车站		D4251	D4263	D4255
西安北	到达	——	——	——
	出发	8：22	9:30	11:05
汉中	到达	10：03	11:03	13:27
	出发	10：07	11:07	13:31
成都东	到达	12：52	13:57	16:15
	出发	——	——	——

（1）动车车头采用流线型设计。目的是什么？

（2）满载的列车停在水平轨道上时，对轨道的压强是多少？

（3）西安北至成都东的路程约为 720km，若 D4251“和谐号”高铁列车正点出发正点到达， 试计算该列车全程的平均速度？

（4）若列车在水平轨道上以最高时速做匀速直线运动，所受阻力是其满载时重力的 0.01 倍， 求此过程中牵引力的功率是多少？

Answer 1

【答案】（1）减小运行时空气阻力（2）1.25×107Pa；（3）160km/h；（4）1×107W

【解析】

（1）动车车头采用流线型设计，可以减小行驶过程中受到的空气阻力；

（2）满载的列车停在水平轨道上时，对轨道的压力：

，

列车对轨道的压强： ；

(3) 西安北至成都东行驶时间，所以该列车全程的平均速度： ；

（4）列车以最高时速 做匀速直线运动，所受阻力，并且牵引力， 所以牵引力的功率

。

答案：减小运行时空气阻力；1.25×107Pa； 160km/h；（4）1×107W