Question

2010年7月1日，世界上标准最高、里程最长、运营速度最快的城际高速铁路--沪宁城际高铁正式开通运营．沪宁城际铁路全长约为300km，上海直达南京最快约为72分钟到达．
机车在高速行驶的情况下，安全问题最关注的是反应距离和制动距离，所谓反应距离和制动距离是指：机车行驶时，铁路机车司机从看到情况到踩刹车需要一段时间，这段时间叫反应时间；在反应时间内汽车要保持原速前进一段距离，这段距离叫反应距离；从踩刹车到机车停止，机车还要前进一段距离，这段距离叫制动距离．如图1所示．
如表是某司机驾驶一辆高铁机车，在水平高速铁路上以不同的速度行驶时，测得的反应距离和制动距离．

原行驶速度υ/km?h-1	反应距离s1/m	制动距离s2/m
80	8	800
100	10	1250
200	20	5000
300	30	11250

请回答下列问题：
（1）由这个测试可见，

 

是影响机车制动距离的主要因素；利用上表数据计算出该司机的反应时间是

 

s；
（2）如图是某同学画出的从司机看到情况开始计时，到机车停止的这段时间内，机车运动的υ-t 图象．其中大致符合实际的是

 

（3）在城市高速铁路的某些路段可以看到铁路两侧安装了透明板墙（如图2），其主要目的是什么？
（4）请计算机车由上海直达南京的平均速度．（请写出具体计算过程）

Answer 1

分析：（1）分析三次测试的制动距离和对应的行驶速度，找到制动距离和行驶速度的关系；
在反应时间内汽车仍以原行驶速度行驶，根据公式v=

s

t

将反应距离和原行驶速度代入即可求出驾驶员的反应时间，但要注意行驶速度的单位用国际单位制单位．
（2）汽车的刹车过程分为反应过程和制动过程，反应过程内汽车以原行驶速度匀速行驶，制动过程内汽车受到摩擦力作用均匀减速，最后停止运动，根据规律作出大致的v-t图象．
（3）防治噪声的途径有三条：防止噪声产生，阻断噪声的传播，防止噪声进入人耳．
（4）知道由上海直达南京的路程和所用时间，利用速度公式求平均速度．

解答：解：（1）从表格中数据可以看出，三次测试中，随着行驶速度的增大，刹车距离随着增大，所以影响制动距离的主要因素是行驶速度；
根据v=

s

t

可得：
根据第一组数据反应时间t₁=

8m

80 3.6 m/s

=0.36s；
同理，由2、3、4组数据可得：
t₂=t₃=t₄=0.36s；
该司机的反应时间是t=0.36s；
（2）汽车刹车过程开始以原行驶速度匀速行驶，后来原始速度开始减速直到速度为0，所以v-t图象如图C所示：
（3）高速铁路两侧设有透明板墙，可以在传播过程中减弱噪声；
（4）沪宁城际铁路全长s=300km，t=72min=1.2h，
v=

s

t

=

300km

1.2h

=250km/h．
故答案为：（1）行驶速度；0.36；
（2）C；
（3）在传播过程中减弱噪声；
（4）机车由上海直达南京的平均速度为250km/h．

点评：本题考查了速度公式的应用、减弱噪声的途径，考查了学生利用所学知识解决实际问题的能力，要求灵活运用所学知识．