Question

8．中國的高鐵技術(shù)在世界上處于領(lǐng)先地位，烏魯木齊將開通到北京的高速列車．
（1）高速運(yùn)行的列車必須關(guān)緊門窗，此時(shí)車窗玻璃受到空氣對它的壓力差指向車外（選填“車外”或“車內(nèi)”．）當(dāng)列車在平直的鐵軌上勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，車廂中的一乘客相對于車廂豎直向上跳起，他能（選填“能”或“不能”）落在車廂的起跳點(diǎn)．
（2）某高速列車以300km/h的速度在水平鐵軌上勻速行駛中，突遇緊急情況立即剎車，剎車后列車以120km/h的平均速度運(yùn)行4km后停止．列車停止2min后又以120km/h的平均速度行駛4km后恢復(fù)到原來的速度，則由于緊急情況的發(fā)生所耽誤的時(shí)間為264s．
（3）一節(jié)高度為H，重為G的車廂停在水平鐵軌上，鐵軌寬度為L，若垂直吹向車廂側(cè)面的水平風(fēng)力可等效作用在車廂的中部，則風(fēng)力至少為$\frac{GL}{H}$才能把車廂吹倒．（車廂看做長方體，其重心在幾何中心上．）

Answer 1

分析 （1）流體流動(dòng)速度大的位置，壓強(qiáng)��；慣性是物體固有的屬性，一切物體在任何情況下都有慣性．
（2）利用速度公式分析．
（3）根據(jù)杠桿的平衡條件（動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂，其公式為：F₁L₁=F₂L₂分析求解即可．

解答 解：（1）高速運(yùn)行的列必須關(guān)緊門窗．此時(shí)車窗玻璃外空氣流動(dòng)速度大，壓強(qiáng)小，因此受到空氣對它的壓力差指向車外；
列車勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，人從車廂地板上豎直向上跳起時(shí)，由于慣性仍然保持與列車相同的運(yùn)動(dòng)速度和運(yùn)動(dòng)方向，所以會(huì)落回原處．
（2）以120km/h的平均速度運(yùn)行時(shí)間為t=$\frac{s}{v}$=$\frac{4km+4km}{120km/h}$=$\frac{8}{120}$h=240s，這段距離內(nèi)所有總時(shí)間為240s+120s=360s；
若列車以300km/h的速度行駛所用時(shí)間為t′=$\frac{s}{v′}$=$\frac{8km}{300km/h}$=$\frac{8}{300}$=96s，
所以，緊急情況的發(fā)生所耽誤的時(shí)間為：360s-96s=264s；
（3）根據(jù)杠桿的平衡條件F₁L₁=F₂L₂可得：
G$\frac{L}{2}$=F$\frac{H}{2}$，
則推力F=$\frac{GL}{H}$；
故答案為：（1）車外；能；（2）264；（3）$\frac{GL}{H}$．

點(diǎn)評 本題是一道綜合題，主要包括：流體壓強(qiáng)特點(diǎn)、慣性、速度公式的應(yīng)用、杠桿平衡條件的應(yīng)用等，同時(shí)鍛煉學(xué)生數(shù)據(jù)處理能力以及應(yīng)用知識解決問題的實(shí)際應(yīng)用能力等．