Question

17．2008年初我国南方遭受冰雪袭击，无数救灾物资运往南方．一辆满载救灾物资得列车重2×10⁷N以150千米/小时的速度在平直轨道上匀速行驶，受到的阻力是车重的0.02倍，求机车的牵引力．若此列车由西安开入长沙，需多少小时？（设西安、长沙间距离为1.8×10⁶米）

Answer 1

分析 （1）知道列车的重力，求出列车受到的阻力；匀速直线运动的物体受到平衡力作用，根据平衡力条件求出牵引力大小；
（2）知道西安到长沙的距离，以及列车的速度，根据速度公式变形求出列车由西安到长沙，需要的时间．

解答 解：（1）列车受到的阻力：
F_阻=0.02G=0.02×2×10⁷N=4×10⁵N，
列车进行匀速直线运动，列车受到的牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等，
所以列车受到的牵引力：
F=F_阻=4×10⁵N．
（2）因为s=1.8×10⁶m=1.8×10³km，v=150km/h，
由v=$\frac{s}{t}$得，列车由西安到长沙的时间：
t=$\frac{s}{v}$=$\frac{1.8×1{0}^{3}km}{150km/h}$=12h．
答：列车受到的牵引力是4×10⁵N；列车由西安到长沙的时间为12h．

点评 本题通过火车运行，考查了平衡力的应用，以及速度公式的应用，是一道综合性题目．