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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.

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.

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