2012年杭州地铁一期将建成．杭州将进入地铁时代.地铁是近年来新兴的城市地下交通工具．(1)在列车启动时.站立的乘客需要抓住扶手.这是为了防止由于惯性引起的乘客摔伤现象,某些地铁站里.只有往上的电梯而没有往下的电梯.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．(2)某一地铁电车的质量为34� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

5．

2012年杭州地铁一期将建成．杭州将进入地铁时代，地铁是近年来新兴的城市地下交通工具．
（1）在列车启动时，站立的乘客需要抓住扶手，这是为了防止由于惯性引起的乘客摔伤现象；某些地铁站里，只有往上的电梯而没有往下的电梯，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．
（2）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，所受阻力约等于车重的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．（g=10N/kg）′（每人质量约50千克）
（3）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、占地少等优点的，从能源角度考虑，轻轨电车还具有哪些优点？节能．
（4）新一代电车依靠架设在轨道上方的电线和车辆搭载的镍氢蓄电池供电．电车刹车制动的时候，发动机将发挥发电机的作用，利用制动能量给蓄电池充电，保证电车在没有电线的轨道上的电能供应．问：当电车在电动机的牵引下行驶，将电能主要转化为机械能．电车刹车制动的时候，发动机将发挥发电机的作用，利用制动能量给蓄电池充电时，将电能主要转化为化学能．

分析（1）物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性，一切物体都有惯性，惯性是物体的一种属性；向上运动需要克服重力做功，向下运动，重力对人做正功．
（2）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．
（3）轻轨电车使用电能，可以节约传统能源．
（4）电动机消耗电能得到机械能，将电能转化为机械能；
发动机为蓄电池充电时，蓄电池发生化学反应，将电能转化为化学能储存在蓄电池中．

解答解：（1）公共汽车启动前，人和公共汽车处于静止状态，当公共汽车启动时，人的脚由于和汽车地板之间存在摩擦力，人的脚和汽车一起运动，人的上半身由于惯性还保持原来的静止状态，人的上半身会向车后方向倾倒，容易发生危险．
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．
（2）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；
（3）轻轨电车使用电能，可以节约煤石油等传统能源．
（4）电动机在提供动力时消耗电能，得到机械能，把电能转化为机械能；当制动减速时，电动机还可以作为发电机为蓄电池充电，将电能转化为化学能．
故答案为：（1）惯性；上行时人要克服重力做功，下行时，重力可以对人做功；（2）88kW；（3）节能；（4）机械；化学．

点评此题考查惯性、重力公式的应用、二力平衡条件的应用、功率公式、能量转化等，涉及的知识点较多，是一道综合性较强的题目，但总体难度不大，掌握基础知识即可正确解题．

练习册系列答案

（1）电池盒中至少有3节干电池．
（2）经检查发现电路接线有错误，小雨只做了一处改动就闭合开关进行实验．请在他接错的导线上打上“×”，并改正．
（3）实验时，小雨移动滑动变阻器的滑片，当电压表的示数为3.8V时，电流表的示数如图乙所示．则该小灯泡的额定电流为0.3A，额定功率为1.14W．
（4）实验中，突然发现电压表的示数变为零，电流表示数增大，电路可能出现的故障是灯泡短路．
（5）闭合开关，移动滑片，记录电流表和电压表示数，进行多次实验，绘制出I-U图象，如图丙中b所示．实验完成后，将小灯泡换成定值电阻，重复上述实验过程，绘制出I-U图象，如图丙中a所示．根据图象a可得出结论：在电阻一定时，通过导体的电流跟导体两端的电压成正比．
（6）试分析图象中A、B、C三点电阻R_A、R_B、R_C大小关系为：R_A＜R_C＜R_B．

16．把一个边长为10cm的立方体物块，用细线系着放入底面积为200cm²，重为4N的圆柱形薄壁玻璃容器底部，此时物块刚好与容器底轻触，如图甲所示，然后逐渐向容器内倒入水（水始终未溢出），测量容器内水的深度h，分别计算出该物块对应受到的浮力F_浮，并绘制了如图乙所示的图象．请你：

（1）当容器中水的深度为8cm时，水对容器底的压强是多少Pa？
（2）当容器中水的深度为8cm时，排开水的体积是多少m³？
（3）当容器中水的深度为8cm时，容器中水的重力为8N，求容器对水平桌面的压强是多少Pa？

13．阅读短文，回答问题．
上周日，学校组织八年级全体同学去南郊风景区春游，同学们玩得很开心．八年级（3）班的张恬恬同学回到家后觉得口很渴，倒水时发现热水瓶里面已经空了，于是她就拿出水壶，倒入小半壶自来水，放到煤气灶上用大火加热．几分钟后，水开了，壶口处冒出大量“白气”．张恬恬关掉煤气灶后取下水壶，水逐渐停止沸腾．当她向水瓶中灌水时，壶口处的水忽然又“沸腾”了，水花四溅，差点儿溅到自己身上．张恬恬吓了一跳，立刻将水壶放下．过了好一会儿才拿起水壶向水瓶中灌水，这次没有出现刚才的“沸腾”现象．张恬恬同学觉得很奇怪，把这事告诉了在学校教物理的爸爸．爸爸听了以后，笑着对恬恬说，你已经开始学物理了，最好自己来探究这个问题．在爸爸的指导下张恬恬同学进行了实验探究，结果如下．
表一

水壶中的水量	用大火烧开水，水开后立即灌入水瓶	水烧开后过一会儿再灌入水瓶
半壶水	灌水时水会突然沸腾	灌水时水不会突然沸腾
一壶水	灌水时水不会突然沸腾	灌水时水不会突然沸腾

表二

水壶中的水量	用小火烧开水，水开后立即灌入水瓶	水烧开后过一会儿再灌入水瓶
半壶水	灌水时水不会突然沸腾	灌水时水不会突然沸腾
一壶水	灌水时水不会突然沸腾	灌水时水不会突然沸腾

发现原来已经不沸腾的水发生突然沸腾的现象，只有在同时满足以下条件时才会出现：
①水量比较少（半壶水）；
②用大火烧开水，水开后立即灌入水瓶．
张恬恬同学根据实验结果并结合液体沸腾的条件，终于得到了水在灌入水瓶时再次沸腾的原因．
通过这次活动，张恬恬认识到物理与生活实践联系很密切．联系生活实际，多观察，多实验，不但可以解决实际问题，而且能培养自己的学习兴趣．
（1）“几分钟后，水开了，壶口处冒出大量‘白气’．”其中的“白气”是小水珠；“白气”的形成先后经过的物态变化是先汽化后液化．
（2）液体沸腾需要满足的条件是温度达到沸点、继续吸收热量．液体沸腾后，继续加热，液体温度将不变．
（3）原来已经不沸腾的水在灌入水瓶时再次沸腾的原因是什么？停止加热后，短时间内壶口处温度高于水的沸点，且水的温度还在沸点，灌水时，水通过壶口时，能继续吸热，所以，重新沸腾．

20．起重机的钢绳将500N的物体匀速提高2m后，又水平匀速移动4m，钢绳对物体所做的功为（　　）

10．地铁可以缓解城市公交运输压力，某学校综合实践活动小组的同学们收集到地铁机车和公交汽车在某段运行区间内的相关数据如下：

××型号地铁机车	地铁电力机车功率10⁶W	平均速度60km/h	牵引力5×10⁴N	额定载客量500人
××型号公交汽车	燃油热值 4×10⁷J/kg	平均速度15km/h	牵引力3000N	额定载客量40人

（1）甲、乙两地铁站相距1.8km，消耗多少电能？
（2）公交汽车每千米消耗燃油0.3kg，行驶1.8km路程所消耗的燃油完全燃烧放出多少热量？公交汽车的效率是多少？
（3）根据题中获得的信息，从物理学角度谈一谈地铁作为交通工具的优点．（写出1条即可）

17．如图在各图的方框内填上适当的光学元件，并补全光路图．

14．下列情况中，机械能没有变化的是（　　）

	A．	在真空中自由下落的物体
	B．	跳伞运动员在空中匀速下落
	C．	利用动滑轮匀速提升物体
	D．	洒水车在平直的公路上匀速行驶洒水

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