一道以现代科技为背景的速度计算题赏析

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  题目 2007年4月18日零时起,全国铁路第六次大提速。《每日新报》报道:这些“比风还要快”的高速列车,都被冠以一个具有鲜明时代特征的名字:和谐号。
  (1)下表是“和谐号”列车的部分运行时刻表。请根据表中提供的信息,计算D609次列车从济南至四方全程的平均速度。
  
  (2)全国铁路提速后,乱穿铁路面临的危险将增大。专家指出,时速达到200km/h时。500m以外的列车只需9s就能到达横穿铁路的行人面前。此外,时速200km/h的列车经过时,在铁路边掀起的风速将大于14m/s。铁路边的行人稍不留神就有可能被吸进轨道。请你分析说明行人为什么会被“吸”进轨道。
  试题背景 2007年4月18日,中国铁路第六次大提速,140对时速200公里以上的“和谐号”动车组将运行在中国铁路上。这是中国铁路发展史上具有影响力的时刻,随着铁路速度的不断提高,中国铁路的技术水平,装备水平,管理水平和服务质量将迈上一个新台阶。社会各界对此也投入了更多关注的目光。
  试题特点 以科学技术为背景的信息题是在“从生活走向物理,从物理走向社会”的新课程改革思想的呼唤中诞生的一种新题型。此类题具有很深的文化内涵,题材丰富多彩,联系生活,关注热点,反映了最新科技和时代气息的特点。该题是2007年临沂市的一道中考题,该题以火车提速为背景材料,主要考查同学们的理解能力、阅读能力、观察能力、提出问题、收集和处理信息获取知识的能力以及应用速度的有关知识解决实际问题的能力。
  解析 (1)在求平均速度时,需要知道两地的路程和通过两地的时间,从济南至四方全程为387 km,用时为t=13h58min—11h28min=2h30min=2.5h,平均速度为v=s/t=387km/2.5h=154.8km/h或43m/s。(2)车站上的安全线是防止
  在行驶过程中,列车周围空气流速大,气压小,在压强差的作用下,将乘客“吸”入列车附近造成事故。
  答案 (1)154.8km/h或43m/s;(2)高速行驶的列车使铁路边的风速大,因为气体流速越大压强越小,所以,在压强差的作用下,将乘客“吸”入列车附近造成事故。
  解题策略 通过上述解答可总结出解此类题一般分为四步:第一步信息处理,包括丢弃跟问题无关的干扰信息,找到有用的信息,并使之跟物理知识发生联系:第二步是把题目中的现代科技等背景抽去,使之纯化成物理过程;第三步为确定解题方法或建立解题模型;第四步处理信息,解答问题。对于需要计算的试题,有时要列出方程求解。其中第一、第二两步是解情景设计题特有的,也是解情景设计题成败的关键,完成了这两步即实现了把情景设计题转化为“传统题”,也就走上了“熟路”。
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