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无砟(zhǎ)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.沪宁城际高速铁路将建成投入运营,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=阻力(填“>”、“<”或“=”).
(3)传统的铁路轨道路砟和枕木的作用是B
①增大受力面,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.①②③;B.①②④;C.①③④;D.②③④
(4)乘客在站台边候车时,为什么站在离轨道一定距离的地方才能确保人身安全?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
(5)有些轿车的尾部安装了导流板,如图所示.它的作用主要是在轿车高速行驶时,增加对地面的压力,提高车轮的抓地性能.则导流板横截面的形状是C

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)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.
(5)要产生向下的压力,导流板横截面的形状就应跟客机机翼的形状相反--上平下凸,使上方的空气流速小压强大.

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,故B正确;
(4)根据气体压强和流速的关系可知,高速列车驶过时,列车附近的空气流速变大,压强变小,外面的压强大于列车附近的压强,这样人外侧的大气压会把人推向火车.
(5)要增加轿车对地面的压力,提高车轮的抓地性能,就要使轿车高速行驶时,导流板上方的空气流速小压强大,下方的空气流速大压强小,即上方平直下方凸起,产生一个向下的压强差.所以则导流板横截面的形状应是图中的C.
故答案为:(1)减小阻力;(2)=;(3)B;(4)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;(5)C.

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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