[题目]如图是某城市的地铁设计方案.进站和出站的轨道都与站台构成一个缓坡.为了充分利用能量.上坡前就关闭发动机.利用惯性冲上缓坡.已知火车进站.停站.出站的时间分别为30s.60s.30s.火车车身长300m.火车总质量为800t.火车匀速前进时受到的阻力为火车总重力的10%.求:(1)火车从火车头进站.停站.到火车尾出站的整个过程中平均速� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】如图是某城市的地铁设计方案，进站和出站的轨道都与站台构成一个缓坡。为了充分利用能量，上坡前就关闭发动机，利用惯性冲上缓坡。已知火车进站、停站、出站的时间分别为30s、60s、30s，火车车身长300m。火车总质量为800t，火车匀速前进时受到的阻力为火车总重力的10%。求：

（1）火车从火车头进站、停站、到火车尾出站的整个过程中平均速度的大小。

（2）火车在水平匀速直线行驶时受到阻力的大小。

（3）火车出站后以l08km/h速度水平匀速直线行驶时，其牵引力的大小。

【答案】（1）20m/s（2）8×105N（3）8×105N

【解析】（1）火车进站、停站、出站的总时间：t总=30s+60s+30s=120s，
总路程：S总=900m+300m+900m+300m=2400m，平均速度：；
（2）由题意可知，阻力：
f=10%G=10%mg=10%×8×105kg×10N/kg=8×105N；
（3）因为火车匀速直线行驶，受力平衡，
所以，牵引力：F=f=8×105N．
答：（1）火车从火车头进站、停站、到火车尾出站的整个过程中平均速度的大小为20m/s．
（2）火车在水平匀速直线行驶时受到阻力的大小为8×105N．
（3）火车出站后以l08km/h速度水平匀速直线行驶时，其牵引力的大小8×105N．

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实验第次	斜面的倾斜程度	小车重量G/N	斜面高度h/m	沿斜面拉力F/N	斜面长s/m	机械效率
1	较缓	5	0.2	2.2	1	45%
2	较陡	5	0.5	3.6	1	69%
3	最陡	5	0.7	4.2	1	83%