Question

（2007?山西）阅读下列材料：
据人民网报到：2007年4月18日，中国客运列车进行第六次大提速，电力列车提速后的最高时速可达250km/h，但提速后的列车，在沿途的小站均不停车．
小亮家住在提速列车所经过的小站附近，每天望着风驰电掣的列车呼啸而过，小亮原本计划提速后更快捷地去旅游的愿望化为泡影．请同学们利用所学物理知识，回答下列问题：
（1）提速列车以最高时速在平直轨道上行驶时，受到

两

对平衡力的作用；提速列车行驶时，是将

内

能转化为机械能．
（2）提速后，列车进站刹车时仍能运动，请解释其原因．
（3）由于提速列车的速度加快，进站时刺耳的刹车声响彻云天，请同学们为车站旁的居民提供减弱噪声的具体措施之一．
（4）奔驰的列车快到站时，关闭发动机，列车速度由快变慢，最后停在站内，在此过程中，列车在水平方向上受到

C

（注：不计空气阻力）
A．牵引力，摩擦力    B．惯性力，摩擦力    C．摩擦力
（5）列车提速后，进站刹车时间加长，站内道轨的温度急剧升高，试从能量转化的角度解释道轨升温的原因．
（6）提速列车进站刹车道轨变热，能量损失，请同学们从节约能源的观点出发，设计一个减少因刹车而导致能量损耗的具体方案．
（7）为了小亮和其他小站乘客的方便，请同学们设计一个既不影响提速列车的车速，又不延长列车整体运行时间，同时让小站的乘客平稳自如地上下列车的方案（不考虑空气流速与压强的关系）．

Answer 1

分析：（1）从水平方向和竖直方向进行分析；列车行驶时，消耗燃料得到了机械能；
（2）一切物体都有惯性；
（3）减弱噪声的途径有三条：即在声源处减弱，在人耳处减弱，在传播过程中减弱；
（4）力是改变物体运动状态的原因，根据由运动到静止运动状态的改变进行分析；
（5）刹车过程中，要克服摩擦做功；
（6）物体上升时物体的动能转化为重力势能，动能减小，重力势能增大；
（7）高速列车在进出站时既不停车，要使人能够安全的上车，车和人必须具有相同的速度，即车和人必须是相对静止的，可以设法让上下车的乘客和运动的车保持相对静止．

解答：解：（1）提速列车以最高时速在平直轨道上行驶时，在竖直方向上受到重力和支持力作用，在水平方向上受到牵引力和阻力作用，因此受两对平衡力；列车行驶时，是通过燃料的燃烧提供内能来得到机械能的，故将内能转化为机械能；
（2）列车进站刹车时，由于惯性还要保持原来的运动状态继续运动；
（3）根据减弱噪音的途径可知，安装“隔声墙”，或家庭利用双层真空玻璃等；
（4）关闭发动机后，汽车由于惯性还要保持原来的运动状态继续运动，所以列车仍会在水平路面上滑行一段距离；因为力是改变物体运动状态的原因，所以列车由运动到静止是由于摩擦力改变了汽车的运动状态．故选C．
（5）刹车过程中，要克服摩擦做功，因此将机械能转化为内能，从而使道轨的温度急剧升高；
（6）使进站的铁轨有一个缓坡，让列车进站时走“上坡路”不用刹车，同时将列车由动能转化为的势能的能量储存起来；
（7）①进站：设计一列与该高速列车类似的列车A，在进站前，令列车A以相同的速度和方向与高速列车并列行驶，下车的人可以先换乘到列车A上，然后让列车A减速行驶到站台．
②出站：设计一列与高速列车类似的列车B，出站时，先让乘客乘坐列车B，然后令列车B加速到与高速列车的速度相同，当两车并列行驶时，再让列车B上的乘客换乘到高速列车中．
故答案为：（1）两；内；（4）C．

点评：本题把生活的一些现象和物理知识联系起来，考查了二力平衡条件、噪音、惯性、能量转化、运动和静止的相对性等知识，综合性很强，给解题带来了难度，同时体现了物理和生活的密切关系．