题目内容
【题目】随着科技的发展高铁成为人们出行时必不可少的交通工具,如图为一辆“和谐号”高铁列车,满载时总质量为1000t,车轮与铁轨接触总面积为0. 8m2,列车的最高时速可以达到240km/h,试求:(g取10N/kg)
(1)满载的列车停在车站时,车轮对水平铁轨的压强;
(2)列车受到的阻力为自身重力的0. 009倍,以最高时速匀速运行时,牵引力做功的功率;
(3)如果列车在最高时速下连续运行5min,牵引力做的功全部由燃烧柴油来获得,在不计能量损耗的情况下,需要完全燃烧多少kg柴油?(q柴油=4. 0×107J/kg)
【答案】(1)1.25×107Pa;(2)6×106W;(3)45kg
【解析】
(1)列车满载时对铁轨的压力
F=G=mg=106kg×10N/kg=107N
满载的列车停在车站时,车轮对水平铁轨的压强
p===1.25×107Pa
(2)匀速直线行驶时的牵引力等于摩擦力,牵引力大小为
F=f=0.009G=0.009×107N=9×104N
以最高时速匀速运行时,牵引力做功的功率
P==Fv=9×104N×m/s=6×106W
(9)列车在最高时速下连续运行5min,做的功
W=Pt=6×106W×5×60s=1.8×109J
在不计能量损耗的情况下,Q放=W,由Q放=mq得需要完全燃烧的柴油质量
m===45kg
答:(1)满载的列车停在车站时,车轮对水平铁轨的压强是1.25×107Pa。
(2)以最高时速匀速运行时,牵引力做功的功率是6×106W。
(3)需要完全燃烧45kg柴油。
【题目】小明的爸爸从国外带回一个电热水壶,铭牌上的几个参数翻译过来后如图。
额定电压 | |
额定功率 | 800W |
频率 | 50Hz |
热效率 | 60% |
容积 | 1L |
(1)该电热水壶中发热体的电阻为大?正常工作的电流是多少?
(2)若接在我国的家庭电路中,并能使它正常工作,需要在它的外部串联一个多大的电阻。
(3)某天用电高峰的时候,小明将改装好的电热水壶装满1kg温度为30℃的水,用了11min40s的时间才将水烧开(1标准大气压下),则电热水壶实际消耗的功率是多少?