Question

（2007?山西）閱讀下列材料：
據人民網報到：2007年4月18日，中國客運列車進行第六次大提速，電力列車提速后的最高時速可達250km/h，但提速后的列車，在沿途的小站均不停車．
小亮家住在提速列車所經過的小站附近，每天望著風馳電掣的列車呼嘯而過，小亮原本計劃提速后更快捷地去旅游的愿望化為泡影．請同學們利用所學物理知識，回答下列問題：
（1）提速列車以最高時速在平直軌道上行駛時，受到

兩

對平衡力的作用；提速列車行駛時，是將

內

能轉化為機械能．
（2）提速后，列車進站剎車時仍能運動，請解釋其原因．
（3）由于提速列車的速度加快，進站時刺耳的剎車聲響徹云天，請同學們為車站旁的居民提供減弱噪聲的具體措施之一．
（4）奔馳的列車快到站時，關閉發動機，列車速度由快變慢，最后停在站內，在此過程中，列車在水平方向上受到

C

（注：不計空氣阻力）
A．牽引力，摩擦力    B．慣性力，摩擦力    C．摩擦力
（5）列車提速后，進站剎車時間加長，站內道軌的溫度急劇升高，試從能量轉化的角度解釋道軌升溫的原因．
（6）提速列車進站剎車道軌變熱，能量損失，請同學們從節約能源的觀點出發，設計一個減少因剎車而導致能量損耗的具體方案．
（7）為了小亮和其他小站乘客的方便，請同學們設計一個既不影響提速列車的車速，又不延長列車整體運行時間，同時讓小站的乘客平穩自如地上下列車的方案（不考慮空氣流速與壓強的關系）．

Answer 1

分析：（1）從水平方向和豎直方向進行分析；列車行駛時，消耗燃料得到了機械能；
（2）一切物體都有慣性；
（3）減弱噪聲的途徑有三條：即在聲源處減弱，在人耳處減弱，在傳播過程中減弱；
（4）力是改變物體運動狀態的原因，根據由運動到靜止運動狀態的改變進行分析；
（5）剎車過程中，要克服摩擦做功；
（6）物體上升時物體的動能轉化為重力勢能，動能減小，重力勢能增大；
（7）高速列車在進出站時既不停車，要使人能夠安全的上車，車和人必須具有相同的速度，即車和人必須是相對靜止的，可以設法讓上下車的乘客和運動的車保持相對靜止．

解答：解：（1）提速列車以最高時速在平直軌道上行駛時，在豎直方向上受到重力和支持力作用，在水平方向上受到牽引力和阻力作用，因此受兩對平衡力；列車行駛時，是通過燃料的燃燒提供內能來得到機械能的，故將內能轉化為機械能；
（2）列車進站剎車時，由于慣性還要保持原來的運動狀態繼續運動；
（3）根據減弱噪音的途徑可知，安裝“隔聲墻”，或家庭利用雙層真空玻璃等；
（4）關閉發動機后，汽車由于慣性還要保持原來的運動狀態繼續運動，所以列車仍會在水平路面上滑行一段距離；因為力是改變物體運動狀態的原因，所以列車由運動到靜止是由于摩擦力改變了汽車的運動狀態．故選C．
（5）剎車過程中，要克服摩擦做功，因此將機械能轉化為內能，從而使道軌的溫度急劇升高；
（6）使進站的鐵軌有一個緩坡，讓列車進站時走“上坡路”不用剎車，同時將列車由動能轉化為的勢能的能量儲存起來；
（7）①進站：設計一列與該高速列車類似的列車A，在進站前，令列車A以相同的速度和方向與高速列車并列行駛，下車的人可以先換乘到列車A上，然后讓列車A減速行駛到站臺．
②出站：設計一列與高速列車類似的列車B，出站時，先讓乘客乘坐列車B，然后令列車B加速到與高速列車的速度相同，當兩車并列行駛時，再讓列車B上的乘客換乘到高速列車中．
故答案為：（1）兩；內；（4）C．

點評：本題把生活的一些現象和物理知識聯系起來，考查了二力平衡條件、噪音、慣性、能量轉化、運動和靜止的相對性等知識，綜合性很強，給解題帶來了難度，同時體現了物理和生活的密切關系．