Question

7．草原一旦起火，草原的火就像一堵墙一样大面积地快速向前推进，但由于草的质量小，很快就烧完了，因此火墙比较薄．若某次草原发生火灾时，形成厚度D=8m，长度L=5km都不变的火墙，火墙在风力作用下推进的速度v₁=2m/s．
（1）1min内草原的过火面积为0.6km²
（2）通常情况下，人在草原上奔跑的速度可达v₂=6m/s，而在十分疲惫的情况下，持续奔跑的速度约为v₃=1.5m/s，人的衣服被火焰点燃所需的时间约为t₀=1.5s．请你通过计算说明“若遇到草原着火，一定要迎着火墙快速地冲过去．”的科学道理．

Answer 1

分析 （1）根据v=$\frac{s}{t}$求出火墙移动距离，根据题意求出过火面积；
（2）①迎着火墙奔跑，人相对火墙的速度等于人和火墙的速度之和，根据v=$\frac{s}{t}$求人穿越火墙自救所用时间，和衣服被火焰点燃所需的时间比较得出是否安全；
②如果背着火，朝着没有火的地方跑，人相对火墙的速度等于人和火墙的速度之差，根据v=$\frac{s}{t}$求人穿越火墙所用时间，和衣服被火焰点燃所需的时间比较得出是否安全，进而得出逃生的人是否被大火吞噬．

解答 解：（1）由v=$\frac{s}{t}$得：
火墙移动距离s=v₁t=2m/s×60s=120m=0.12km，
草原的过火面积S=5km×0.12km=0.6km²；
（2）①迎着火墙奔跑，由v=$\frac{s}{t}$得：
人穿越火墙自救所用时间：
t₂=$\frac{D}{{v}_{1}+{v}_{2}}$=$\frac{8m}{2m/s+6m/s}$=1s，
由于1s小于1.5s，人穿越火墙后身上衣服不会被点燃，人很安全．
需要注意：人在穿越火墙的短暂时间内，一定要屏住呼吸，以免因吸入火焰而灼伤呼吸道；
②如果背着火，朝着没有火的地方跑，跑不了多久就疲惫了，人的奔跑速度就回减小，一旦被火追上了，逃生的人呆在火墙中的时间可达：
t₃=$\frac{D}{{v}_{1}-{v}_{3}}$=$\frac{8m}{2m/s-1.5m/s}$=16s，
十分疲惫的人在火墙中呆16s，由于16s＞1.5s，逃生的人即使逃离了火墙，他身上的衣服也一定早已被大火点燃且持续燃烧着，这样逃生的人很容易被大火吞噬了．
故答案为：（1）0.6；（2）如上解析．

点评 本题考查了速度公式的应用，同时通过做题掌握一些当火灾发生时的自救措施，体现了学以致用，有意义！