Question

3．深圳地鐵火車銘牌如圖所示，若火車在額定功率下以72千米/時(shí)的速度在水平軌道上勻速直線行駛1分鐘，求：
（1）此時(shí)火車受到阻力的大小
（2）此1分鐘內(nèi)火車做功多少？

Answer 1

分析 （1）在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體，受到的牽引力與阻力是一對(duì)平衡力；已知地鐵額定功率和行駛速度，利用P=Fv得到牽引力，然后根據(jù)平衡力特點(diǎn)得到阻力；
（2）已知地鐵行駛速度和時(shí)間，可以得到行駛的路程；已知路程和牽引力，利用公式W=Fs得到火車做的功．

解答 解：
（1）因?yàn)镻=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv，
所以火車受到的阻力為f=F=$\frac{P}{v}$=$\frac{4.8×{10}^{6}W}{20m/s}$=2.4×10⁵N；
（2）因?yàn)関=$\frac{s}{t}$，
所以火車做的功為W=Fs=Fvt=2.4×10⁵N×20m/s×60s=2.88×10⁸J．
答：
（1）火車受到的阻力為2.4×10⁵N；
（2）1分鐘內(nèi)火車做功2.88×10⁸J．

點(diǎn)評(píng) 此題是關(guān)于二力平衡、速度、牽引力的大小和牽引力功率計(jì)算的基本題目，只要掌握相應(yīng)的規(guī)律即能解決．