Question

一列質量為1000t的火車，以50米每秒的速度在平直軌道上勻速行駛，整列火車受到阻力是9×10⁴ N．
（1）火車的牽引力是多大？
（2）火車行駛1分鐘時間內，重力做了多少功？機車牽引力做了多少功？牽引力的功率多大？

Answer 1

分析：（1）火車做勻速直線運動，處于平衡狀態，火車的牽引力與阻力是一對平衡力，根據平衡條件求出火車的牽引力；
（2）根據做功的條件求出重力的功；由v=

s

t

和W=Fs求出牽引力的功，最后由功率公式P=

W

t

求出牽引力的功率．

解答：解：（1）火車在平直軌道上勻速行駛，處于平衡狀態，
牽引力F_牽=f=9×10⁴N；
（2）重力方向豎直向下，物體在水平方向移動，
所以重力沒有做功，因此W_G=0．
∵v=

s

t

，t=1min=60s，
∴火車的路程：
s=vt=50m/s×60s=3×10³m，
牽引力做的功為：
W=Fs=9×10⁴N×3×10³m=2.7×10⁸J；
牽引力的功率：
P=

W

t

=

2.7×108J

60s

=4.5×10⁶W；
答：（1）火車的牽引力9×10⁴N；
（2）重力做的功為0；機車的牽引力做的功為2.7×10⁸J；牽引力的功率為4.5×10⁶W．

點評：此題主要考查了二力平衡條件及應用，同時考查了功、功率的計算．特別是功的計算，一定要搞清F、s之間的關系，s是在力的方向上移動的距離．