Question

16．2012年杭州地鐵一期正式開通，標志著杭州進入地鐵時代．回答下列問題：
（1）在列車啟動時，站立的乘客需要抓住扶手，這是為了防止由于慣性引起的乘客摔傷現(xiàn)象；
（2）某一地鐵電車的質(zhì)量為34噸沿平直軌道運動，所受阻力約等于車重的2%．當(dāng)電車以36km/h速度作勻速運動時，電車的牽引電動機的功率約為多少千瓦？（g=10N/kg）（寫出計算過程）
（3）杭州地鐵具有容納人數(shù)多、速度快、噪音低、安全、快速、準時、占地少等優(yōu)點，從能源角度考慮，地鐵還具有哪些優(yōu)點？節(jié)能．
（4）車輛牽引和制動系統(tǒng)都采用了國際上最先進的產(chǎn)品，在車輛進行制動的時候，能把運行的動能轉(zhuǎn)換為電能反饋回電網(wǎng)，大大減低了能源的消耗．

Answer 1

分析 （1）物體保持原來運動狀態(tài)不變的性質(zhì)叫慣性，一切物體都有慣性，慣性是物體的一種屬性；
（2）知道物體的質(zhì)量，根據(jù)公式G=mg求出物體的重力，再計算出牽引力大小；知道拉力和物體移動速度，應(yīng)用功率公式求出功率．
（3）地鐵使用電能，可以節(jié)約傳統(tǒng)能源．
（4）閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動時，導(dǎo)體中就會產(chǎn)生感應(yīng)電流，這種現(xiàn)象叫做電磁感應(yīng)；它是由英國物理學(xué)家法拉第最早發(fā)現(xiàn)的，根據(jù)電磁感應(yīng)現(xiàn)象制成了發(fā)電機．據(jù)此分析即可解答．

解答 解：（1）公共汽車啟動前，人和公共汽車處于靜止狀態(tài)，當(dāng)公共汽車啟動時，人的腳由于和汽車地板之間存在摩擦力，人的腳和汽車一起運動，人的上半身由于慣性還保持原來的靜止狀態(tài)，人的上半身會向車后方向傾倒，容易發(fā)生危險．
（2）電車和乘客總的重力為：
G=m_總g=（34×10³kg+200×50kg）×10N/kg=4.4×10⁵N；
電車的牽引力和阻力是一對平衡力，大小相等，
牽引力F=f=2%G=2%×4.4×10⁵N=8800N，
輕軌電車的牽引電動機的功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv=8800N×36×$\frac{1}{3.6}$m/s=88000W=88kW；
（3）地鐵使用電能，可以節(jié)約煤石油等傳統(tǒng)能源．
（4）電機線圈轉(zhuǎn)動中由于切割磁感線而在線圈中產(chǎn)生了感應(yīng)電流，這種原理叫電磁感應(yīng)，將列車的機械能（動能）轉(zhuǎn)化為了電能．
故答案為：（1）慣性；（2）88kW；（3）節(jié)能；（4）動；電．

點評 此題考查慣性、重力公式的應(yīng)用、二力平衡條件的應(yīng)用、功率公式、能量轉(zhuǎn)化等，涉及的知識點較多，是一道綜合性較強的題目，但總體難度不大，掌握基礎(chǔ)知識即可正確解題．