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阅读下列材料：据人民网报到：2007年4月18日，中国客运列车进行第六次大提速，电力列车提速后的最高时速可达250km/h，但提速后的列车，在沿途的小站均不停车．小亮家住在提速列-物理
[db:作者]  2019-12-07 00:00:00  互联网

题文

阅读下列材料：
据人民网报到：2007年4月18日，中国客运列车进行第六次大提速，电力列车提速后的最高时速可达250km/h，但提速后的列车，在沿途的小站均不停车．
小亮家住在提速列车所经过的小站附近，每天望着风驰电掣的列车呼啸而过，小亮原本计划提速后更快捷地去旅游的愿望化为泡影．请同学们利用所学物理知识，回答下列问题：
（1）提速列车以最高时速在平直轨道上行驶时，受到______对平衡力的作用；提速列车行驶时，是将______能转化为机械能．
（2）提速后，列车进站刹车时仍能运动，请解释其原因．
（3）由于提速列车的速度加快，进站时刺耳的刹车声响彻云天，请同学们为车站旁的居民提供减弱噪声的具体措施之一．
（4）奔驰的列车快到站时，关闭发动机，列车速度由快变慢，最后停在站内，在此过程中，列车在水平方向上受到______（注：不计空气阻力）
A．牵引力，摩擦力    B．惯性力，摩擦力    C．摩擦力
（5）列车提速后，进站刹车时间加长，站内道轨的温度急剧升高，试从能量转化的角度解释道轨升温的原因．
（6）提速列车进站刹车道轨变热，能量损失，请同学们从节约能源的观点出发，设计一个减少因刹车而导致能量损耗的具体方案．
（7）为了小亮和其他小站乘客的方便，请同学们设计一个既不影响提速列车的车速，又不延长列车整体运行时间，同时让小站的乘客平稳自如地上下列车的方案（不考虑空气流速与压强的关系）．

题型：问答题  难度：中档

答案

（1）提速列车以最高时速在平直轨道上行驶时，在竖直方向上受到重力和支持力作用，在水平方向上受到牵引力和阻力作用，因此受两对平衡力；列车行驶时，是通过燃料的燃烧提供内能来得到机械能的，故将内能转化为机械能；
（2）列车进站刹车时，由于惯性还要保持原来的运动状态继续运动；
（3）根据减弱噪音的途径可知，安装“隔声墙”，或家庭利用双层真空玻璃等；
（4）关闭发动机后，汽车由于惯性还要保持原来的运动状态继续运动，所以列车仍会在水平路面上滑行一段距离；因为力是改变物体运动状态的原因，所以列车由运动到静止是由于摩擦力改变了汽车的运动状态．故选C．
（5）刹车过程中，要克服摩擦做功，因此将机械能转化为内能，从而使道轨的温度急剧升高；
（6）使进站的铁轨有一个缓坡，让列车进站时走“上坡路”不用刹车，同时将列车由动能转化为的势能的能量储存起来；
（7）①进站：设计一列与该高速列车类似的列车A，在进站前，令列车A以相同的速度和方向与高速列车并列行驶，下车的人可以先换乘到列车A上，然后让列车A减速行驶到站台．
②出站：设计一列与高速列车类似的列车B，出站时，先让乘客乘坐列车B，然后令列车B加速到与高速列车的速度相同，当两车并列行驶时，再让列车B上的乘客换乘到高速列车中．
故答案为：（1）两；内；（4）C．

据专家权威分析，试题“阅读下列材料：据人民网报到：2007年4月18日，中国客运列车进行第六..”主要考查你对  控制噪声的途径，能量守恒定律，惯性现象，平衡力与平衡状态  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：

控制噪声的途径能量守恒定律惯性现象平衡力与平衡状态

考点名称：控制噪声的途径

  • 控制噪声的途径有:
    措施 实例
    防止噪声产生(在声源处减弱) 改造噪声大的机器或换用噪声小的设备；给机器加橡皮垫来吸收它的振动：给汽车和摩托车安装消声器等
    在传播路径上隔离和吸收声波(即阻断它的传播) 在马路和住宅间设立屏障或植树造林
    防止噪声进入耳朵 (在人耳处减弱) 人在工作时要佩戴个人防护用具，如耳塞、耳罩、防声头盔等

  • 噪声现象的识别与控制措施的判断方法：
    （1）明确噪声的含义

    （2）从物理学角度和环保角度两个方面理解噪声

    （3）减少噪声的三个途径
    可以在声源处（消声）、传播过程中（吸声）和人耳处（隔声）减弱。

  • 噪声的利用：
    噪声一向为人们所厌恶。但是，随着现代科学技术的发展，人们也能利用噪声造福人类。

    （1）利用噪声除草
    科学家发现，不同的植物对不同的噪声敏感程度不一样。根据这个道理，人们制造出噪声除草器。这种噪声除草器发出的噪声能使杂草的种子提前萌发，这样就可以在作物生长之前用药物除掉杂草，用“欲擒故纵”的妙策，保证作物的顺利生长。

    （2）利用噪声发电
    噪声是一种能量的污染，比如噪声达到160dB的喷气式飞机，其声功率约为10000W；噪声达140dB的大型鼓风机，其声功率约为100W。“聚沙可成塔”，这自然引起新能源开发者的兴趣。科学家发现人造铌酸锂具有在高频高温下将声能转变成电能的特殊功能。科学家还发现，当声波遇到屏障时，声能会转化为电能，英国的学者就是根据这一原理，设计制造了鼓膜式声波接收器，将接收器与能够增大声能、集聚能量的共鸣器连接，当从共鸣器来的声能作用于声电转换器时，就能发出电来.看来，利用环境噪声发电已指日可待。

    （3）利用噪声来制冷
    大家都知道，电冰箱能制冷，但令人鼓舞的是，世界上正在开发一种新的制冷技术，即利用微弱的声振动来制冷的新技术，第一台样机已在美国试制成功。在一个结构异常简单，直径不足1m的圆筒里叠放着几片起传热作用的玻璃纤维板，筒内充满氦气或其他气体。筒的一端封死，另一端用有弹性的隔膜密闭，隔膜上的一根导线与磁铁式音圈连接，形成一个微传声器，声波作用于隔膜，引起来回振动，进而改变筒内气体的压力。由于气体压缩时变热，膨胀时冷却，这样制冷就开始了，不难设想，今后的住宅、厂房等建筑物如能加以考虑这些因素，即可一举降伏噪声这一无形的祸害，为住宅、厂房等建筑物降温消暑。

    （4）利用噪声除尘
    美国科研人员研制出一种功率为2kW的除尘报警器，它能发出频率2000Hz、声强为160dB的噪声，这种装置可以用于烟囱除尘，控制高温、高压、高腐蚀环境中的尘粒和大气污染。

    （5）利用噪声克敌
    利用噪音还可以制服顽敌，已研制出一种“噪音弹”，能在爆炸间释放出大量噪音波，麻痹人的中枢神经系统，使人暂时昏迷，该弹可用于对付恐怖分子，特别是劫机犯等。

    （6）利用噪声诊病
    美妙、悦耳的音乐能治病，这已为大家所熟知。但噪声怎么能用于诊病呢？科学家制成一种激光听力诊断装置，它由光源、噪声发生器和电脑测试器三部分组成。使用时，它先由微型噪声发生器产生微弱短促的噪声，振动耳膜，然后微型电脑就会根据回声，把耳膜功能的数据显示出来，供医生诊断。它测试迅速，不会损伤耳膜，没有痛感，特别适合儿童使用。此外，还可以用噪声测温法来探测人体的病灶。

    （7）利用噪声有源消声
    通常所采用的三种降噪措施，即在声源处降噪、在传播过程中降噪及在人耳处降噪，都是消极被动的。为了积极主动地消除噪声，人们发明了“有源消声”这一技术。它的原理是：所有的声音都由一定的频谱组成，如果可以找到一种声音，其频谱与所要消除的噪声完全一样，只是相位刚好相反（相差180°），就可以将这噪声完全抵消掉。关键就在于如何得到那抵消噪声的声音。实际采用的办法是：从噪声源本身着手，设法通过电子线路将原噪声的相位倒过来。由此看来，有源消声这一技术实际上是“以毒攻毒”。

考点名称：能量守恒定律

  •  定义：
         能量既小会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。这就是能量守恒定律。

    简介：
    （1）自然界中不同的能量形式与不同的运动形式相对应：物体运动具有机械能、分子运动具有内能、电荷的运动具有电能、原子核内部的运动具有原子能等等。
    （2）不同形式的能量之间可以相互转化：“摩擦生热是通过克服摩擦做功将机械能转化为内能；水壶中的水沸腾时水蒸气对壶盖做功将壶盖顶起，表明内能转化为机械能；电流通过电热丝做功可将电能转化为内能等等”。这些实例说明了不同形式的能量之间可以相互转化，且是通过做功来完成的这一转化过程。
    （3）某种形式的能减少，一定有其他形式的能增加，且减少量和增加量一定相等．某个物体的能量减少，一定存在其他物体的能量增加，且减少量和增加量一定相等。

  • 易错点：
         能量不会凭空产生，也不会凭空消火，即一个物体所具有的总能量发生了变化，必有另一个物体所具有的总能量同时发生了变化。自然界中所具有的能量的总量保持不变，这就是能量守恒定律。能量守恒定律是自然界中最基本的定律之一，不管是在哪里，也不管是什么物体，微观世界也好，宏观世界也好，能量守恒定律总是适用的。

  • 单摆的能量守恒
         单摆：小球摆动时，势能与动能不断地相互转化着。当小球到达最高处时势能最大；随着球的下降，势能逐步减小，动能逐步增大，势能转化为动能；当球下降到最低点时，势能最小，动能则最大(如图)。小球在运动过程中能量应该守恒。似乎小球应该永远运动下去，可事实上，小球的机械能不断减小，最终会停下来。这是为什么呢?原来，小球在运动过程中还要产生热。如果将内能一并计算进去，总的能量则是守恒的。

考点名称：惯性现象

  • 定义：
    我们把物体保持运动状态不变的特性叫做惯性，惯性是物体的固有属性.

  • 辨析与区别：
    惯性”与“第一定律”的区别
    “惯性”与“惯性定律”不是同一概念，不能混为一谈。它们的区别：惯性是一切物体固有的属性，是不依外界（作用力）条件而改变，它始终伴随物体而存在。牛顿第一定律则是研究物体在不受外力作用时如何运动的问题，是一条运动定律，它指出了“物体保持匀速直线运动状态或静止状态”的原因。而惯性是“物体具有保持原来的匀速直线运动状态或静止状态”的特性；两者完全不同。为何牛顿第一定律又叫惯性定律，是因为定律中所描述的现象是物体的惯性的一个方面的表现，当物体受到外力作用（合外力不为零）时，物体不可能保持匀速直线运动状态或静止状态，但物体力图保持原有运动状态不变的性质（惯性）仍旧表现出来。

    “惯性”与“力”的区别
    “惯性”与“力”不是同一概念，“子弹离开枪口后还会继续向前运动”，“水平道路上运动着的汽车关闭发动机后还要向前运动”这些都是惯性。惯性与力的区别：①物理意义不同；惯性是指物体具有保持静止状态或匀速直线运动状态的性质；而力是指物体对物体的作用。惯性是物体本身的属性，始终具有这种性质，它与外界条件无关；力则只有物体与物体发生相互作用时才有，离开了物体就无所谓力。②构成的要素不同：惯性只有大小，没有方向和作用点，而大小也没有具体数值，无单位；力是由大小，方向和作用点三要素构成，它的大小有具体的数值，单位是牛。③惯性是保持物体运动状态不变的性质；力作用则是改变物体的运动状态。④惯性的大小只与物体的质量有关，而力的大小跟许多因素有关（视力的种类而定）。

    “物体惯性”与“外力作用”的辨证关系
    物体的惯性和外力作用这一对矛盾的对立统一，形成了宏观物体的形形色色的各种复杂的运动。如果没有外力，物体也就没有复杂多样的运动形式；如果没有惯性，物体的运动状态改变不需要力的作用。只有当我们理解了惯性与外力作用的辨证关系，就不难解释惯性现象。例如“锤子松了，把锤把的一端在物体上撞几下，锤头就能紧套在锤柄上”这是因为锤与柄原来都向下运动，柄撞在物体上受到阻力作用，改变了它的运动状态，就停止了运动，锤头没受阻力仍保持原来运动状态，继续向下运动，这样锤头就紧套在锤柄上了。

    “惯性”与“速度”的区别
    惯性大小与物体运动的快慢无关。“汽车行驶越快，其惯性越大”是不正确的。运动快的汽车难刹车是因为运动速度越快，物体的运动状态越难改变。可见惯性大小与运动状态并无关系。惯性大小只与物体质量有关。

    惯性维护平衡与作用造成变化的辩证关系
         时效波先生在二十世纪末期论述“生命的产生”时，提出了惯性维护平衡与作用造成变化的辩证关系：“物质是运动的，运动的物质有保持其原有平衡状态（干扰前状态）的属性，即惯性。这里提到的惯性是广义质能意义上的概念，不仅指宏观物体，构成宏观物体、维系着微观结构形态运动着的分子、原子、电子同样具有惯性。物质是运动的，运动的物质之间是相互联系、相互作用的。物质在相互作用的过程中，会发生物质和能量的运动转化，原有的平衡状态（宏观的运动状态、微观的结构形态）就会被改变或打破，形成具有新的运动状态和结构形态的物质。运动的物质有保持原有平衡状态的属性，而运动物质间的相互作用又时刻破坏着平衡，惯性维护平衡与作用造成变化成了物质最基本属性的矛盾统一体。无机物在物质间的相互作用中，只能被动地接受宏观的、微观的冲击和破坏，改变其原有的运动状态和结构形态。如被海水冲刷和风吹日晒的礁石会移动位置和逐渐破碎。原始生命则能为维护自身的平衡状态作出反应，主动地吸收利用物质能量（新陈代谢）来维护有机体的结构形态不受破坏，以维持其原有性能，获得生存。事实上，由碳水化合物构成的蛋白质分子就已经能有选择地从外界吸收营养物并排出分解物，不断与环境中的某些物质进行代谢。”

  • 对惯性的正确认识:
    （1）惯性与物体所处的运动状态无关。对任何物体，无论是运动还是静止，无论是运动状态改变还是不变，物体都具有惯性。不能认为：运动的物体具有惯性，静止的物体不具有惯性或物体运动的速度大，惯性就大

    （2）惯性大小只与物体的质量有有关。物体的质量越大，其运动状态越难改变，我们就说它的惯性越大；物体的质量越小，其运动状态越容易改变，我们就说它的惯性越小。物理学中就用质量来量度物体惯性的大小

    （3）惯性不是力。力是物体对物体的作用，发生力的作用时，必然要涉及两个相互作用的物体，单独一个物体不会产生力的作用；每个物体都具有惯性．不需要两个物体的相互作用，惯性只有大小没有方向，因此不能把惯性说成是“惯性力”“受到惯性作用”或“克服物体的惯性”，一般只能说“具有惯性”

  • 利用惯性鉴别生、熟鸡蛋:
    例:小刚同学把一只熟鸡蛋和一只生鸡蛋都放在水平桌面上，用同样大小的力分别使它们在桌面上绕竖直轴水平旋转，然后用手按住熟鸡蛋立即释放，发现熟鸡蛋静止了；用手按住生鸡蛋立即释放，发现生鸡蛋沿原来方向继续转了几圈，如图所示。请用初中物理知识解释为什么释放后生鸡蛋又继续转了几圈?

    解析:具体分析过程如下：
    (1)确定研究对象及其原来所处状态：本题的研究对象是熟鸡蛋和生鸡蛋，他们都在桌面上绕竖直轴水平旋转。
    (2)确定物体的哪部分受力改变运动状态：熟鸡蛋是一个整体，用手按住后整体停止运动；生鸡蛋的蛋壳与蛋清、蛋黄是分离的，用手按住后只是蛋壳停止转动。
    (3)确定物体哪部分由于惯性仍保持原来的运动状态：对于熟鸡蛋来说，受力后整体停止运动；对于生鸡蛋来说，壳内的蛋清和蛋黄由于惯性仍会保持原来的运动状态。
    (4)造成的结果：手离开鸡蛋后，熟鸡蛋停止转动，生鸡蛋仍继续转动几圈。
    答案:这是因为熟鸡蛋蛋壳内的物质变成周体与鸡蛋壳连在一起，用手按住立即静止，而生鸡蛋的蛋黄与蛋壳间有蛋清，用手按住转动的生鸡蛋，蛋内的蛋黄由于惯性还要继续转动，所以手松开后，整个生鸡蛋又继续转几圈。

考点名称：平衡力与平衡状态

  • 定义：
    平衡状态：物体保持静止状态或匀速直线运动状态；
    悬挂着的电灯、放在桌面上的书、在平直公路上做匀速直线运动的汽车、在空中匀速直线下降的降落伞都处于平衡状态。如下图：


    平衡力：物体在受到几个力作用时，如果保持静止状态或匀速直线运动状态，这几个力称为平衡力。即这几个力的合力为零，作用效果相互抵消。
    悬挂着的电灯能保持静止，是因为电灯受到的重力和灯绳对它的拉力是一对平衡力(图甲)；在平直公路上做匀速直线运动的汽车，受到向前的牵引力和地面、空气对它的向后的阻力，这时牵引力和阻力是一对平衡力(图乙)。桌面上的书保持静止，书受到的重力和桌面对书的支持力是一对平衡力(图丙)。

  • 平衡力和相互作用力：
    作用力和反作用力 相互平衡的两个力
    相同点 大小 相等 相等
    方向 相反，且在同一直线上 相反，且在同一直线上
    区别 作用对象 分别作用在两个物体上 共同作用在同一个物体上
    作用时间 同时产生，同时消失 一个力消失另一个力可以存在
    力的作用效果 作用力和反作用力分别作用在不同的物体上，一般产生不同的效果 两个力共同作用在同一个物体上，使物体保持平衡
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