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(zhǎng)、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(dòng)杭州城市發(fā)展真正邁入“錢(qián)塘江時(shí)代”．
（1）地鐵的站臺(tái)上，都標(biāo)有一條醒目的黃色安全線，候車(chē)時(shí)乘客要站在黃色安全線外面，這是什么道理？
（2）地鐵運(yùn)營(yíng)部門(mén)提示：沒(méi)有座位的乘客要抓緊身旁的扶手，不要隨意走動(dòng)．這是什么道理？
（3）地鐵二號(hào)線的每列列車(chē)運(yùn)行時(shí)由8臺(tái)電動(dòng)機(jī)牽引，每臺(tái)電動(dòng)機(jī)的額定功率為1.85×10⁵W，如果列車(chē)在某水平路段以16m/s的速度勻速運(yùn)行，若不計(jì)能量損失，請(qǐng)計(jì)算列車(chē)在此路段受到的阻力是多大？

Answer 1

分析 （1）人若離列車(chē)太近時(shí)，列車(chē)高速行駛過(guò)程中，使人和列車(chē)之間的空氣流動(dòng)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(chē)容易出現(xiàn)事故．
（2）一切物體都有慣性，即保持原來(lái)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的性質(zhì)．假如列車(chē)在勻速行駛的過(guò)程中突然剎車(chē)，人的腳受地面的摩擦力隨車(chē)停止，但由于慣性人的上半身還要保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)向前運(yùn)動(dòng)，所以沒(méi)有座位的乘客若沒(méi)有抓緊扶手，會(huì)容易向前跌倒．
（3）由推導(dǎo)公式P=Fv得F=$\frac{P}{v}$；因?yàn)榱熊?chē)勻速行駛，所以f=F．據(jù)此計(jì)算．

解答 解：（1）地鐵進(jìn)站時(shí)，因?yàn)樗俣却笤斐傻罔F周?chē)�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(xiǎn)，所以鐵的站臺(tái)上，都標(biāo)有一條醒目的黃色安全線，候車(chē)時(shí)乘客要站在黃色安全線外面．
（2）地鐵在運(yùn)行時(shí)，如果速度發(fā)生變化，人由于慣性仍要保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，容易發(fā)生危險(xiǎn)，因此為了防止乘客在列車(chē)啟動(dòng)或緊急制動(dòng)時(shí)由于慣性而摔倒，應(yīng)提醒沒(méi)有座位的乘客要抓緊身旁的扶手，不要隨意走動(dòng)．
（3）因?yàn)榱熊?chē)勻速行駛，受到的牽引力和阻力是一對(duì)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(chē)進(jìn)站時(shí)，列車(chē)周?chē)�的空氣流速大，壓�?qiáng)小，乘客靠近時(shí)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(chē)啟動(dòng)或緊急制動(dòng)時(shí)由于慣性而摔倒；
（3）列車(chē)在此路段受到的阻力是9.25×10⁴N．

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