Question

20．閱讀以下材料，回答問題．
據(jù)多家北京媒體報(bào)道，北京市首條中低速磁懸浮交通線路S1線如今已基本全線開工建設(shè)，預(yù)計(jì)將于2016年底開通運(yùn)行．資料顯示，這條磁懸浮線路將連接北京西部的門頭溝新城和石景山區(qū)蘋果園站，線路全長(zhǎng)10236米，其中高架段9953米，隧道段283米，共設(shè)車站8座，全部為高架站．線路運(yùn)營(yíng)初期將配備10列中低速磁懸浮列車，該列車由6節(jié)車廂編組而成，長(zhǎng)約94米、寬3米，整列車最高可容納1032個(gè)乘客，整車采用高鐵車輛廣泛應(yīng)用的鋁合車整體結(jié)構(gòu)，外觀簡(jiǎn)潔且富有現(xiàn)代感，在防火安全、隔音降噪、乘坐舒適性方面達(dá)到國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)．
北京市磁懸浮S1線采用的是自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的中低速磁懸浮技術(shù)，列車時(shí)速只有100-120公里（1公里等于1千米），對(duì)環(huán)境影響大大降低．相比傳統(tǒng)軌道交通，中低速磁懸浮具有節(jié)能、環(huán)保、噪音小、轉(zhuǎn)彎半徑小，爬坡能力高等特性，造價(jià)略高于輕軌，而遠(yuǎn)低于地鐵．磁懸浮線路產(chǎn)生的輻射會(huì)不會(huì)過大？專家介紹說，中低速磁懸浮列車行駛時(shí)，1米距離的輻射值比日常使用的電磁爐表面還要低，3米外的輻射值比微波爐輻射值的一半還低，到了5米遠(yuǎn)，輻射值比使用電動(dòng)剃須刀還要小，而到了10米距離．其輻射量完全淹沒在環(huán)境背景中，專業(yè)的檢測(cè)儀器都檢測(cè)不到了．線路周邊居民也不必對(duì)列車噪音問題過分擔(dān)心．“運(yùn)行期間，列車將浮起約1厘米．”列車生產(chǎn)企業(yè)中國(guó)北車技術(shù)人員向記者介紹，S1線中低速磁浮列車的運(yùn)行，依靠電磁鐵與軌道產(chǎn)生的電磁吸力使列車浮起，車身與軌道之間保持一定的氣隙而不直接接觸，從而沒有了輪軌激烈摩擦的噪聲．
（1）S1線中低速磁浮列車的運(yùn)行，是根據(jù)異名磁極相互吸引的原理使列車浮起；
（2）如果S1線中低速磁浮列車調(diào)試運(yùn)行時(shí)，中間不�？壳乙宰畹退俣葎蛩偻ㄟ^高架段的時(shí)間約為6min；（保留整數(shù)）
（3）若磁浮列車總質(zhì)量是2.5×10⁴kg，列車行駛時(shí)，強(qiáng)大的磁力使列車上升0.01米，那么上升過程中磁力對(duì)列車做功為2.5×10³J；（g取10N/kg）
（4）S1中低速磁浮交通線路的主要環(huán)保優(yōu)勢(shì)是節(jié)能、噪音小．

Answer 1

分析 （1）磁極間相互作用規(guī)律：同名磁極相互排斥、異名磁極相互吸引；
（2）已知磁懸浮列車運(yùn)行的路程和最低速度，利用公式t=$\frac{s}{v}$計(jì)算運(yùn)行時(shí)間；
（3）根據(jù)二力平衡的條件可知，磁力等于車廂的重力，根據(jù)公式W=Gh可求磁力對(duì)該車廂做的功；
（4）中低速磁浮列車具有節(jié)能、環(huán)保、噪音小、轉(zhuǎn)彎半徑小，爬坡能力高等特性．

解答 解：
（1）磁浮列車是利用異名磁極相互吸引的原理懸浮在軌道上方的；
（2）全程路程s=10236m=10.236km，列車的最低速度：v=100km/h，
由v=$\frac{s}{t}$得，S1線中低速磁浮列車，中間不�？壳乙宰畹退俣葎蛩偻ㄟ^全程的時(shí)間：
t=$\frac{s}{v}$=$\frac{10.236km}{10km/h}$≈0.1h=6min；
（3）磁力等于車廂的重力F=G=mg=2.5×10⁴kg×10N/kg=2.5×10⁵N，
上升高度h=1cm=0.01m，
磁力對(duì)該車廂做的功W=Gh=2.5×10⁵N×0.01m=2.5×10³N．
（4）由資料可知，中低速磁浮列車的環(huán)保特點(diǎn)為節(jié)能、噪音�。�
故答案為：（1）吸引；（2）6；（3）2.5×10³；（4）節(jié)能、噪音�。�

點(diǎn)評(píng) 本題考查速度公式和做功的計(jì)算以及單位的換算，關(guān)鍵是公式的應(yīng)用，知道要求平均速度先求總路程和總時(shí)間，知道磁力等于車廂的重力，還要知道做功的條件是有力作用在物體上和物體在力的方向上移動(dòng)距離．