题目内容

11．无砟轨道的高速列车
无砟轨道（如图甲）的路基不用碎石，铁轨和轨枕直接铺在混凝土上，这可减少维护、降低粉尘等，无砟轨道的高速铁路投入运营，标志着我省进入了高速铁路时代，高速列车在无砟轨道上运行时如子弹头般穿梭而过，时速可达350千米（如图乙）．传统铁路的钢轨是固定在枕木上，之下为小碎石铺成的路砟（如图丙）．

（1）列车设计为子弹头型，目的是：减小阻力；
（2）列车在匀速行驶过程中，列车的动力=（选填“＞”、“＜”或“=”）阻力；
（3）传统的铁路轨道路砟和枕木的作用是B；
①增大受力面积，防止铁轨因压力太大而下陷到泥土里　②可以减少噪声和列车振动
③可以减少维护、降低粉尘   　　　　　　　　　　 ④可以吸热、增加透水性
A．①②③B．①②④C．①③④D．②③④
（4）沪宁两地高速铁路线长是297km，若列车从南京到上海用时54min，则它行驶的平均速度是330km/h．
（5）在站台候车时，乘客要站安全线外防止事故发生，原因是高速列车驶过时，列车附近的空气流速变大，压强变小，人外侧的大气压会把人推向火车．

分析 （1）列车设计成子弹头型是为了减小空气阻力作用．
（2）根据二力平衡条件可判断列车的动力和阻力的关系；
（3）传统的铁路轨道路砟和枕木的主要作用是在压力一定时，增大受力面积来减小压强，保护路基．传统的路基有一些碎石，可以增加透水性，可以减小噪音和减小振动．
（4）根据平均速度计算公式v=$\frac{s}{t}$计算平均速度；
（5）人站在站台上等候列车，列车驶来，人和列车之间的空气流动速度增大，压强减小，人外侧的压强不变，人外侧压强大于人和列车之间的压强，人在压强差的作用下，受到压力差的作用，人被推向列车．

解答 解：（1）列车设计成子弹头型是通过减少汽车的迎风面积，来减小空气的阻力作用；
（2）因为列车在匀速行驶，处于平衡状态，由二力平衡条件可知列车的动力等于所受阻力；
（3）传统的铁轨都铺在枕木上，是在压力一定时，增大受力面积来减小压强，来保护路基；传统的路基都有碎石，碎石能增加透气和透水性，能减小噪音和减小列车的振动；这是传统的铁路轨道路砟和枕木的作用；无砟轨道的路基不用碎石，铁轨和轨枕直接铺在混凝土上，这可减少维护、降低粉尘等，这也是无砟轨道和传统轨道的重要区别．
所以①②④说法正确，故选B．
（4）平均速度v=$\frac{s}{t}$=$\frac{297km}{\frac{54}{60}}$=330km/h．
（5）高速列车驶过时，列车附近的空气流速变大，压强变小，人外侧的大气压会把人推向火车．
故答案为：（1）减小阻力；（2）=；（3）B；（4）330；（5）高速列车驶过时，列车附近的空气流速变大，压强变小，人外侧的大气压会把人推向火车．

点评 本题把无砟轨道的高速列车行驶时的一些现象和物理知识联系起来，考查了二力平衡条件、摩擦力、流体压强和流速的关系，综合性很强，给解题带来了难度．

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