一道以現(xiàn)代科技為背景的速度計算題賞析

題目 2007年4月18日零時起，全國鐵路第六次大提速。《每日新報》報道：這些“比風還要快”的高速列車，都被冠以一個具有鮮明時代特征的名字：和諧號。

（1）下表是“和諧號”列車的部分運行時刻表。請根據(jù)表中提供的信息，計算D609次列車從濟南至四方全程的平均速度。

(2)全國鐵路提速后，亂穿鐵路面臨的危險將增大。專家指出，時速達到200km／h時。500m以外的列車只需9s就能到達橫穿鐵路的行人面前。此外，時速200km／h的列車經(jīng)過時，在鐵路邊掀起的風速將大于14m／s。鐵路邊的行人稍不留神就有可能被吸進軌道。請你分析說明行人為什么會被“吸”進軌道。

試題背景 2007年4月18日，中國鐵路第六次大提速，140對時速200公里以上的“和諧號”動車組將運行在中國鐵路上。這是中國鐵路發(fā)展史上具有影響力的時刻，隨著鐵路速度的不斷提高，中國鐵路的技術(shù)水平，裝備水平，管理水平和服務(wù)質(zhì)量將邁上一個新臺階。社會各界對此也投入了更多關(guān)注的目光。

試題特點 以科學技術(shù)為背景的信息題是在“從生活走向物理，從物理走向社會”的新課程改革思想的呼喚中誕生的一種新題型。此類題具有很深的文化內(nèi)涵，題材豐富多彩，聯(lián)系生活，關(guān)注熱點，反映了最新科技和時代氣息的特點。該題是2007年臨沂市的一道中考題，該題以火車提速為背景材料，主要考查同學們的理解能力、閱讀能力、觀察能力、提出問題、收集和處理信息獲取知識的能力以及應(yīng)用速度的有關(guān)知識解決實際問題的能力。

解析 (1)在求平均速度時，需要知道兩地的路程和通過兩地的時間，從濟南至四方全程為387 km，用時為t=13h58min—11h28min=2h30min=2．5h，平均速度為v=s／t=387km／2．5h=154．8km/h或43m／s。(2)車站上的安全線是防止

在行駛過程中，列車周圍空氣流速大，氣壓小，在壓強差的作用下，將乘客“吸”入列車附近造成事故。

答案 (1)154．8km/h或43m／s；(2)高速行駛的列車使鐵路邊的風速大，因為氣體流速越大壓強越小，所以，在壓強差的作用下，將乘客“吸”入列車附近造成事故。

解題策略 通過上述解答可總結(jié)出解此類題一般分為四步：第一步信息處理，包括丟棄跟問題無關(guān)的干擾信息，找到有用的信息，并使之跟物理知識發(fā)生聯(lián)系：第二步是把題目中的現(xiàn)代科技等背景抽去，使之純化成物理過程；第三步為確定解題方法或建立解題模型；第四步處理信息，解答問題。對于需要計算的試題，有時要列出方程求解。其中第一、第二兩步是解情景設(shè)計題特有的，也是解情景設(shè)計題成敗的關(guān)鍵，完成了這兩步即實現(xiàn)了把情景設(shè)計題轉(zhuǎn)化為“傳統(tǒng)題”，也就走上了“熟路”。