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