Question

9．地铁是深圳公共交通的主力军，极大地方便了人们的出行．
（1）地铁站内的很多场景都应用到了很多的物理知识，请用力学到的物理知识解释．
①场景：列车刹车时，仍继续向前运动一段距离：
解释：列车具有惯性
②场景：地铁列车上的逃生锤前端做得很尖：
解释：在压力一定时，减小受力面积增大压强
③场景：地铁车厢内的栏杆和吊环上有凹凸的花纹：
解释：在压力一定时，增大接触面的粗糙程度增大摩擦力
④场景：地铁站台上有一条黄色的安全线，提醒乘客候车时不能靠近：
解释：列车经过时，空气流速加快，压强减小，形成向列车一侧的压强差，容易发生危险
（2）为了节约能源，地铁站台前后的轨道都有一个小坡度，请从能量的角度说明这种设计的理由．
停车上坡段：动能转化为重力势能．
启动下坡段：重力势能转化为动能．

Answer 1

分析 （1）分别从惯性、增大压强的方法、增大摩擦力的方法、流体压强与流速的关系角度对题干中的场景做出解释；
（2）动能的影响因素是质量和速度，重力势能的影响因素是质量和高度．从节能的角度可对地铁站台的设计做出解释．

解答 解：（1）①场景：列车刹车时，仍继续向前运动一段距离：
解释：这主要是由于列车具有惯性，仍要保持原来的运动状态；
②场景：地铁列车上的逃生锤前端做得很尖：
解释：可以在压力一定时，减小受力面积增大压强，容易把玻璃击碎；
③场景：地铁车厢内的栏杆和吊环上有凹凸的花纹：
解释：这是在压力一定时，增大接触面的粗糙程度增大摩擦力；
④场景：地铁站台上有一条黄色的安全线，提醒乘客候车时不能靠近：
解释：这是因为列车经过时，空气流速加快，压强减小，形成向列车一侧的压强差，容易发生危险，所以乘客候车时不能靠近安全线．
（2）地铁站台前后的轨道都有一个小坡度，当列车进站停车时先经过上坡段，列车的速度减小，高度增大，动能转化为重力势能；
启动时，经过下坡段，列车的高度降低，速度增大，重力势能转化为动能．
故答案为：（1）①列车具有惯性；
②在压力一定时，减小受力面积增大压强；
③在压力一定时，增大接触面的粗糙程度增大摩擦力；
④列车经过时，空气流速加快，压强减小，形成向列车一侧的压强差，容易发生危险．
（2）动能；重力势能；重力势能；动能．

点评 本题以地铁和地铁站为背景，考查了力学相关的多个知识点，体现了物理在生活中的联系，综合性强，是一道好题．