Question

世界经济金融危机严峻，为抵御国际经济环境对我国的不利影响，中央决定到2010年投资4万亿扩大内需，促进经济增长，加快铁路基础设施建设是一项重要内容．如图1所示是质量为800吨的火车在钢轨上行驶的示意图，如图2为火车与钢轨等各部分的关系图．

该列火车经过某路基时的压强值如下表所示，求：

轮对钢轨	钢轨对轨枕	轨枕对道床
7500	20	2

（1）车轮与钢轨的接触面积．
（2）忽略钢轨的质量，则火车所在部分钢轨与轨枕的接触面积．
（3）如果再要加400吨的货物，又不增加火车对钢轨等的压强，介绍你认为可行的方法．

Answer

（1）已知该列火车经过某路基时的压强值和火车质量，火车对钢轨的压力等于其重力，根据压强公式变形可求得车轮与钢轨的接触面积．
（2）根据表中数据可知，钢轨对轨枕的压强，钢轨对轨枕的压力等于火车重力，根据压强公式变形可求得车轮与钢轨的接触面积．
（3）压力不变时，增大受力面积，压强减小；减小受力面积，压强增大，结合这个规律，可以得出结论．
【解析】
（1）F=G=mg=800×103kg×9.8N/kg=7.84×106N，
∵P=，
∴S===0.01m2，
（2）∵P=，
∴S1===3.92m2．
（3）如果再要加400吨的货物，又不增加火车对钢轨等的压强，那么就加挂车厢．
答：（1）车轮与钢轨的接触面积为0.01m2．
（2）火车所在部分钢轨与轨枕的接触面积为3.92m2．
（3）加挂车厢．