Question

11．無(wú)砟軌道的高速列車(chē)
無(wú)砟軌道（如圖甲）的路基不用碎石，鐵軌和軌枕直接鋪在混凝土上，這可減少維護(hù)、降低粉塵等，無(wú)砟軌道的高速鐵路投入運(yùn)營(yíng)，標(biāo)志著我省進(jìn)入了高速鐵路時(shí)代，高速列車(chē)在無(wú)砟軌道上運(yùn)行時(shí)如子彈頭般穿梭而過(guò)，時(shí)速可達(dá)350千米（如圖乙）．傳統(tǒng)鐵路的鋼軌是固定在枕木上，之下為小碎石鋪成的路砟（如圖丙）．

（1）列車(chē)設(shè)計(jì)為子彈頭型，目的是：減小阻力；
（2）列車(chē)在勻速行駛過(guò)程中，列車(chē)的動(dòng)力=（選填“＞”、“＜”或“=”）阻力；
（3）傳統(tǒng)的鐵路軌道路砟和枕木的作用是B；
①增大受力面積，防止鐵軌因壓力太大而下陷到泥土里�、诳梢詼p少噪聲和列車(chē)振動(dòng)
③可以減少維護(hù)、降低粉塵   　　　　　　　　　　 ④可以吸熱、增加透水性
A．①②③B．①②④C．①③④D．②③④
（4）滬寧兩地高速鐵路線長(zhǎng)是297km，若列車(chē)從南京到上海用時(shí)54min，則它行駛的平均速度是330km/h．
（5）在站臺(tái)候車(chē)時(shí)，乘客要站安全線外防止事故發(fā)生，原因是高速列車(chē)駛過(guò)時(shí)，列車(chē)附近的空氣流速變大，壓強(qiáng)變小，人外側(cè)的大氣壓會(huì)把人推向火車(chē)．

Answer 1

分析 （1）列車(chē)設(shè)計(jì)成子彈頭型是為了減小空氣阻力作用．
（2）根據(jù)二力平衡條件可判斷列車(chē)的動(dòng)力和阻力的關(guān)系；
（3）傳統(tǒng)的鐵路軌道路砟和枕木的主要作用是在壓力一定時(shí)，增大受力面積來(lái)減小壓強(qiáng)，保護(hù)路基．傳統(tǒng)的路基有一些碎石，可以增加透水性，可以減小噪音和減小振動(dòng)．
（4）根據(jù)平均速度計(jì)算公式v=$\frac{s}{t}$計(jì)算平均速度；
（5）人站在站臺(tái)上等候列車(chē)，列車(chē)駛來(lái)，人和列車(chē)之間的空氣流動(dòng)速度增大，壓強(qiáng)減小，人外側(cè)的壓強(qiáng)不變，人外側(cè)壓強(qiáng)大于人和列車(chē)之間的壓強(qiáng)，人在壓強(qiáng)差的作用下，受到壓力差的作用，人被推向列車(chē)．

解答 解：（1）列車(chē)設(shè)計(jì)成子彈頭型是通過(guò)減少汽車(chē)的迎風(fēng)面積，來(lái)減小空氣的阻力作用；
（2）因?yàn)榱熊?chē)在勻速行駛，處于平衡狀態(tài)，由二力平衡條件可知列車(chē)的動(dòng)力等于所受阻力；
（3）傳統(tǒng)的鐵軌都鋪在枕木上，是在壓力一定時(shí)，增大受力面積來(lái)減小壓強(qiáng)，來(lái)保護(hù)路基；傳統(tǒng)的路基都有碎石，碎石能增加透氣和透水性，能減小噪音和減小列車(chē)的振動(dòng)；這是傳統(tǒng)的鐵路軌道路砟和枕木的作用；無(wú)砟軌道的路基不用碎石，鐵軌和軌枕直接鋪在混凝土上，這可減少維護(hù)、降低粉塵等，這也是無(wú)砟軌道和傳統(tǒng)軌道的重要區(qū)別．
所以①②④說(shuō)法正確，故選B．
（4）平均速度v=$\frac{s}{t}$=$\frac{297km}{\frac{54}{60}}$=330km/h．
（5）高速列車(chē)駛過(guò)時(shí)，列車(chē)附近的空氣流速變大，壓強(qiáng)變小，人外側(cè)的大氣壓會(huì)把人推向火車(chē)．
故答案為：（1）減小阻力；（2）=；（3）B；（4）330；（5）高速列車(chē)駛過(guò)時(shí)，列車(chē)附近的空氣流速變大，壓強(qiáng)變小，人外側(cè)的大氣壓會(huì)把人推向火車(chē)．

點(diǎn)評(píng) 本題把無(wú)砟軌道的高速列車(chē)行駛時(shí)的一些現(xiàn)象和物理知識(shí)聯(lián)系起來(lái)，考查了二力平衡條件、摩擦力、流體壓強(qiáng)和流速的關(guān)系，綜合性很強(qiáng)，給解題帶來(lái)了難度．