Question

13．寧波地鐵1號線今年年中開通運營，寧波將進入了地鐵時代，根據(jù)所學的科學知識，回答下列問題：
（1）地鐵站月臺上離軌道附近畫有一條明顯的黃線，乘客必須站在黃線的外面，為什么？列車開來，人和列車間的空氣流速增大，壓強減小，外側的空氣流速不變，壓強不變，所以人受到的外側壓強大于人和列車間的壓強，容易把人推向列車，發(fā)生事故．
（2）一些地鐵站臺建造在較高的地面上，當列車進站前切斷電機電源，車輛能自動沖上站臺，恰好停在站臺上，請從能量角度解釋它的優(yōu)點：列車進站時上坡使部分動能轉(zhuǎn)化為重力勢能，減少因剎車而損耗的能量；出站時利用下坡把存儲的重力勢能能轉(zhuǎn)化為動能，從而起到節(jié)能的作用．
（3）與公交車相比，除了載客量大，準時外，地鐵還有哪些優(yōu)點？（只需寫出一點）．
（4）某一地鐵電車（車自身的總質(zhì)量為50噸）沿平直軌道運動，載客量為1000人（每人平均為50千克），所受阻力約等于總重的2%，當電車以72公里/時速度作勻速運行時，電動機的功率為多少千瓦？

Answer 1

分析 （1）流體壓強與流速的關系：流速越大，壓強越�。涣魉僭叫。瑝簭娫酱螅�
（2）本題實際是考查物體的動能和勢能可以相互轉(zhuǎn)化的問題；物體上升時物體的動能轉(zhuǎn)化為重力勢能，動能減小，重力勢能增大．物體下降時物體的重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，重力勢能減小，動能增大．
（3）從物理學方面的知識來考慮較好，比如節(jié)能、污染小、噪聲小等．當然，其它答案只要合理都是可以的．
（4）知道物體的質(zhì)量，根據(jù)公式G=mg求出物體的重力，再計算出牽引力大��；知道拉力和物體移動速度，應用功率公式求出功率．

解答 解：（1）列車開來，人和列車間的空氣流速增大，壓強減小，外側的空氣流速不變，壓強不變，所以人受到的外側壓強大于人和列車間的壓強，容易把人推向列車，發(fā)生事故．
（2）這種設計方案的優(yōu)點是：列車進站時上坡使部分動能轉(zhuǎn)化為重力勢能，減少因剎車而損耗的能量；出站時利用下坡把存儲的重力勢能能轉(zhuǎn)化為動能，從而起到節(jié)能的作用．
（3）與公交車相比，地鐵還有的優(yōu)點有：節(jié)能；快捷；安全；污染小；噪聲�。ū拘☆}只要答案合理均可）．
（4）電車和乘客總的重力為：
G=m_總g=（50×10³kg+1000×50kg）×10N/kg=1×10⁶N；
電車的牽引力和阻力是一對平衡力，大小相等，
牽引力F=f=2%G=2%×1×10⁶N=2×10⁴N，
輕軌電車的牽引電動機的功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv=2×10⁴N×72×$\frac{1}{3.6}$m/s=4×10⁵W=400kW．
故答案為：（1）列車開來，人和列車間的空氣流速增大，壓強減小，外側的空氣流速不變，壓強不變，所以人受到的外側壓強大于人和列車間的壓強，容易把人推向列車，發(fā)生事故；
（2）列車進站時上坡使部分動能轉(zhuǎn)化為重力勢能，減少因剎車而損耗的能量；出站時利用下坡把存儲的重力勢能能轉(zhuǎn)化為動能，從而起到節(jié)能的作用．
（3）噪聲�。�
（4）電動機的功率為400kW．

點評 （1）對于流體壓強跟流速的關系，要分析一個物體兩側的流速變化，壓強變化，判斷物體的運動情況．
（2）掌握動能、重力勢能的影響因素，以及動能、重力勢能之間相互轉(zhuǎn)化規(guī)律是解題的關鍵．
（3）本題是物理知識應用的一個典型題例，要求對物理知識有一個全面的了解并能學以致用，揭示了物理來源于生活又應用于生活的物理意識，是中考的常見題型．
（4）本題考查了重力公式、二力平衡、功率公式等知識點的應用，分析清楚題目所給信息，即可正確解題．