武汉到广州高铁是目前世界上运营速度最快的高速铁路，全程为1069km．问：（1）G1001次高铁列车某次运行时间为4h，其全程的平均速度为多少km/h？（2）若高铁列车满载时总质量是500t，停在

Question

武汉到广州高铁是目前世界上运营速度最快的高速铁路，全程为1069km．问：
（1）G1001次高铁列车某次运行时间为4h，其全程的平均速度为多少km/h？
（2）若高铁列车满载时总质量是500t，停在水平轨道上车轮与铁轨接触总面积约为0.01m²，对轨道的压强是多少？
（3）若列车在某段水平轨道上以324km/h的速度做匀速直线运动，所受阻力是其满载时重力的0.01倍，此过程牵引力的功率是多少？

Answer 1

（1）全程的平均速度：
v=(s)/(t)=(1069km)/(4h)=267.25km/h；
（2）高铁列车满载时，对轨道的压力：
F=G=mg=500×10³kg×10N/kg=5×10⁶N，
对轨道的压强：
p=(F)/(S)=(5×106N)/(0.01m2)=5×10⁸Pa；
（3）因列车做匀速直线运动时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，
所以，牵引力的大小：
F′=f=0.01G=0.01×5×10⁶N=5×10⁴N，
列车匀速行驶的速度：
v′=324km/h=90m/s，
此过程牵引力的功率：
P=F′v′=5×10⁴N×90m/s=4.5×10⁶W．
答：（1）全程的平均速度为267.25km/h；
（2）对轨道的压强是5×10⁸Pa；
（3）此过程牵引力的功率是4.5×10⁶W．