Question

13．2012年3月杭州地铁1号线已经洞通，杭州将进入地铁时代．

（1）新一代电车具有容纳人数多、速度快、噪音低、安全、快速、准时、高效、占地少等优点，从能源角度考虑，轻轨电车还具有的优点是节能．（写出一点即可）
（2）地铁在给人们生活带来便捷的同时，地铁车厢内的空气品质，是我们不可回避的一个问题．下表是某实验小组对地铁车厢中二氧化碳浓度检测时获得的数据：

	二氧化碳测量值
编号	1	2	3		4		5	6		7		8		9
CO2浓度mg/m3	509	534	600		732		863	1180		1625		1920		2380
单节车厢人数	0～10	0～10	30～40		30～40		30～40	50～60		70～80		110～115		120～130
编号	10	11		12		13	14		15		16		17		18
CO2浓度mg/m3	2373	2222		2203		1548	1347		1279		1005		895		734
单节车厢人数	120～130	110～120		100～110		60～70	40～50		40～50		30～40		20～30		10

二氧化碳是影响车厢内的空气品质的主要物质，分析表中数据，你认为影响地铁车厢里二氧化碳气体浓度的主要因素是单节车厢人数．
（3）某行进列车中的乘客身体突然向前倾倒，这说明此时列车正在减速；某些地铁站里，只有上行的自动扶梯而没有下行的自动扶梯，从能量的角度来分析，其原因是上行时人要克服重力做功，下行时，重力可以对人做功．
（4）某一地铁电车的质量为34吨沿平直轨道运动，载客量约为 200人，所受阻力约等于总重的2%．当电车以36公里/时速度作匀速运行时，轻轨电车的牵引电动机的功率约为88千瓦．（设人的平均质量为50kg，g=10N/kg）

Answer 1

分析 （1）轻轨电车使用电能，可以节约传统能源．
（2）分析表中数据，根据表中数据得出结论．
（3）物体具有惯性，由于惯性，物体要保持原来的运动状态；向上运动需要克服重力做功，向下运动，重力对人做正功．
（4）知道物体的质量，根据公式G=mg求出物体的重力，再计算出牵引力大小；知道拉力和物体移动速度，应用功率公式求出功率．

解答 解：（1）轻轨电车使用电能，可以节约煤石油等传统能源．
（2）由表中数据可知，单节车厢人数越多，二氧化碳浓度越高，由此可知，影响地铁车厢里二氧化碳气体浓度的主要因素是单节车厢人数．
（3）某行进列车中的乘客身体突然向前倾倒，说明列车正在减速，由于列车减速，速度减小，人的脚随列车速度减小，乘客身体由于惯性要保持原来的运动状态继续前进，所以乘客身体向前倾倒；
由于上行时人要克服重力做功，下行时，重力可以对人做功，则某些地铁站里，只有上行的自动扶梯而没有下行的自动扶梯．
（4）电车和乘客总的重力为：
G=m_总g=（34×10³kg+200×50kg）×10N/kg=4.4×10⁵N；
电车的牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等，
牵引力F=f=2%G=2%×4.4×10⁵N=8800N，
轻轨电车的牵引电动机的功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv=8800N×36×$\frac{1}{3.6}$m/s=88000W=88kW；
故答案为：（1）节能；（2）单节车厢人数；（3）减速；上行时人要克服重力做功，下行时，重力可以对人做功；（4）88．

点评 本题涉及的知识点较多，是一道综合题，有一定难度；掌握惯性知识、由于G=mg、平衡条件、功率公式、分析清楚题目所给信息，即可正确解题．