Question

磁懸浮列車是一種新型交通工具，如圖所示，列車受到磁力作用而浮起，使列車與軌道間的摩擦力減小到零，上海磁懸浮列車線路長是30km，單向運(yùn)行時(shí)間440s．
（1）求列車單向運(yùn)行的平均速度是多少？
（2）假設(shè)一節(jié)車廂總質(zhì)量是20t，磁懸浮列車行駛時(shí)，強(qiáng)大的磁力使車廂勻速上升10mm，求上升過程中磁力對(duì)該車廂做的功是多少？（g取10N/kg）

Answer 1

分析：（1）已知上海磁懸浮列車線路長和單向運(yùn)行時(shí)間，根據(jù)公式V=

S

t

可求平均速度．
（2）根據(jù)二力平衡的條件可知，磁力等于車廂的重力，根據(jù)公式W=Gh可求磁力對(duì)該車廂做的功．

解答：解：（1）總路程S=30km=30000m，
列車單向運(yùn)行的平均速度是V=

S

t

=

30000m

440s

≈68m/s．
答：列車單向運(yùn)行的平均速度是68m/s．
（2）磁力等于車廂的重力F=G=mg=20000kg×10N/kg=200000N，
上升高度h=10mm=0.01m，
磁力對(duì)該車廂做的功W=Gh=200000N×0.01m=2000J．
答：磁力對(duì)該車廂做的功是2000J．

點(diǎn)評(píng)：本題考查平均速度和做功的計(jì)算以及單位的換算，關(guān)鍵是公式的應(yīng)用，知道要求平均速度先求總路程和總時(shí)間，知道磁力等于車廂的重力，還要知道做功的條件是有力作用在物體上和物體在力的方向上移動(dòng)距離．