Question

13．地鐵是杭州城建史上投資規(guī)模最大、建設(shè)周期最長、涉及面最廣的城市基礎(chǔ)設(shè)施工程，新世紀(jì)地鐵的大規(guī)模建設(shè)必將推動杭州城市發(fā)展真正邁入“錢塘江時代”．
（1）地鐵的站臺上，都標(biāo)有一條醒目的黃色安全線，候車時乘客要站在黃色安全線外面，這是什么道理？
（2）地鐵運(yùn)營部門提示：沒有座位的乘客要抓緊身旁的扶手，不要隨意走動．這是什么道理？
（3）地鐵二號線的每列列車運(yùn)行時由8臺電動機(jī)牽引，每臺電動機(jī)的額定功率為1.85×10⁵W，如果列車在某水平路段以16m/s的速度勻速運(yùn)行，若不計能量損失，請計算列車在此路段受到的阻力是多大？

Answer 1

分析 （1）人若離列車太近時，列車高速行駛過程中，使人和列車之間的空氣流動速度很大，壓強(qiáng)很小，人外側(cè)的壓強(qiáng)不變，人在內(nèi)外壓強(qiáng)差的作用下，被壓向列車容易出現(xiàn)事故．
（2）一切物體都有慣性，即保持原來運(yùn)動狀態(tài)不變的性質(zhì)．假如列車在勻速行駛的過程中突然剎車，人的腳受地面的摩擦力隨車停止，但由于慣性人的上半身還要保持原來的運(yùn)動狀態(tài)向前運(yùn)動，所以沒有座位的乘客若沒有抓緊扶手，會容易向前跌倒．
（3）由推導(dǎo)公式P=Fv得F=$\frac{P}{v}$；因為列車勻速行駛，所以f=F．據(jù)此計算．

解答 解：（1）地鐵進(jìn)站時，因為速度大造成地鐵周圍空氣流速大，人和地鐵之間的壓強(qiáng)小，人在壓強(qiáng)差下容易被壓向地鐵，造成危險，所以鐵的站臺上，都標(biāo)有一條醒目的黃色安全線，候車時乘客要站在黃色安全線外面．
（2）地鐵在運(yùn)行時，如果速度發(fā)生變化，人由于慣性仍要保持原來的運(yùn)動狀態(tài)，容易發(fā)生危險，因此為了防止乘客在列車啟動或緊急制動時由于慣性而摔倒，應(yīng)提醒沒有座位的乘客要抓緊身旁的扶手，不要隨意走動．
（3）因為列車勻速行駛，受到的牽引力和阻力是一對平衡力，
所以f=F；
由P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv得，阻力：
f=$\frac{P}{v}$=$\frac{8×1.85×1{0}^{5}W}{16m/s}$=9.25×10⁴N．
答：（1）列車進(jìn)站時，列車周圍的空氣流速大，壓強(qiáng)小，乘客靠近時易發(fā)生事故，所以必須站在安全線外．
（2）為了防止乘客在列車啟動或緊急制動時由于慣性而摔倒；
（3）列車在此路段受到的阻力是9.25×10⁴N．

點(diǎn)評 本題利用生活中某一實(shí)例，較全面地考查了物理知識的應(yīng)用，要求學(xué)生對物理知識有一個全面的了解并能學(xué)以致用．揭示了物理來源于生活又應(yīng)用于生活的物理意識，是中考的常見題型．