磁悬浮列车是一种新型交通工具,如图所示,列车受到磁力作用而浮起,使列车与轨道间的摩擦力减小到零,上海磁悬浮列车线路长是30km,单向运行时间440s.
(1)求列车单向运行的平均速度是多少?
(2)假设一节车厢总质量是20t,磁悬浮列车行驶时,强大的磁力使车厢匀速上升10mm,求上升过程中磁力对该车厢做的功是多少?(g取10N/kg)
答案:
分析:(1)已知上海磁悬浮列车线路长和单向运行时间,根据公式可求平均速度.
(2)根据二力平衡的条件可知,磁力等于车厢的重力,根据公式W=Gh可求磁力对该车厢做的功.
解答:解:(1)总路程S=30km=30000m,
列车单向运行的平均速度是.
答:列车单向运行的平均速度是68m/s.
(2)磁力等于车厢的重力F=G=mg=20000kg×10N/kg=200000N,
上升高度h=10mm=0.01m,
磁力对该车厢做的功W=Gh=200000N×0.01m=2000J.
答:磁力对该车厢做的功是2000J.