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20. 如图 2 - 12 所示，是公路旁的交通标志牌，它告诉汽车驾驶员，从现在起，车速不得超过 在不违反交通规则的前提下，汽车经过 min 到达收费站(要求写出必要的步骤)。
答案
$40\ \mathrm{km/h}$
3
3
解析
【解析】
左边圆形标志牌为限速标志，指示车速不得超过$40\ \mathrm{km/h}$；右边方形标志牌表示此处到收费站的路程为$2\ \mathrm{km}$。
根据速度公式$v=\frac{s}{t}$，可得汽车到达收费站的时间：
$t=\frac{s}{v}=\frac{2\ \mathrm{km}}{40\ \mathrm{km/h}}=0.05\ \mathrm{h}$，
换算为分钟：$0.05\ \mathrm{h}×60=3\ \mathrm{min}$。
【答案】
$40\ \mathrm{km/h}$；3
【知识点】
速度公式的应用；交通标志牌识别
【点评】
本题考查交通标志牌的理解与速度公式的简单应用，属于基础题型，需熟练掌握单位换算。
【难度系数】
0.9
左边圆形标志牌为限速标志，指示车速不得超过$40\ \mathrm{km/h}$；右边方形标志牌表示此处到收费站的路程为$2\ \mathrm{km}$。
根据速度公式$v=\frac{s}{t}$，可得汽车到达收费站的时间：
$t=\frac{s}{v}=\frac{2\ \mathrm{km}}{40\ \mathrm{km/h}}=0.05\ \mathrm{h}$，
换算为分钟：$0.05\ \mathrm{h}×60=3\ \mathrm{min}$。
【答案】
$40\ \mathrm{km/h}$；3
【知识点】
速度公式的应用；交通标志牌识别
【点评】
本题考查交通标志牌的理解与速度公式的简单应用，属于基础题型，需熟练掌握单位换算。
【难度系数】
0.9
21. 宁夏境内首条高速铁路——“银西高铁”已全线通车。“银西高铁”线路全长约 618 km，其中在宁夏境内的线路长约 182 km，设计行车时速为 250 km，预留了每小时 350 km 的提速条件，高铁车组与传统列车相比，在设计上采用了许多新技术。
(1) 如图 2 - 13 所示，高铁车头采用流线型设计可以减小 。
(2) 高铁列车速度从 200 km/h 降到 90 km/h 的过程中不采用机械刹车，而是利用“再生制动”技术。列车由于 继续行驶并带动电机逆转发电，把列车的机械能转化为 能；当车速降到 90 km/h 时，实施机械刹车，利用刹车片与轴之间的摩擦力使车速减小。
(3) 若“银西高铁”通车后，列车按设计时速行驶，从银川到达西安至少需要几小时？
(1) 如图 2 - 13 所示，高铁车头采用流线型设计可以减小 。
(2) 高铁列车速度从 200 km/h 降到 90 km/h 的过程中不采用机械刹车，而是利用“再生制动”技术。列车由于 继续行驶并带动电机逆转发电，把列车的机械能转化为 能；当车速降到 90 km/h 时，实施机械刹车，利用刹车片与轴之间的摩擦力使车速减小。
(3) 若“银西高铁”通车后，列车按设计时速行驶，从银川到达西安至少需要几小时？
答案
阻力
惯性
电
解：$t=\frac{s}{v}=\frac{618\ \mathrm{km}}{250\ \mathrm{km/h}}=2.472\ \mathrm{h}$
惯性
电
解：$t=\frac{s}{v}=\frac{618\ \mathrm{km}}{250\ \mathrm{km/h}}=2.472\ \mathrm{h}$
解析
【解析】
(1) 高铁车头采用流线型设计，能够减小空气对车头的阻力，提升运行效率。
(2) 列车速度降低过程中，由于具有惯性，会保持原来的运动状态继续行驶；带动电机逆转发电时，将列车的机械能转化为电能。
(3) 根据速度公式$v=\frac{s}{t}$，变形可得$t=\frac{s}{v}$，已知线路全长$s=618\ \mathrm{km}$，设计行车时速$v=250\ \mathrm{km/h}$，代入数据计算得：
$t=\frac{618\ \mathrm{km}}{250\ \mathrm{km/h}}=2.472\ \mathrm{h}$
【答案】
(1) 阻力
(2) 惯性；电
(3) $\boldsymbol{2.472\ \mathrm{h}}$
【知识点】
惯性；能量转化；速度公式的应用
【点评】
本题以银西高铁为背景，考查了物理在交通科技中的应用，涵盖力学、电学基础知识点，注重理论联系实际，考查学生对基础知识的掌握与应用能力。
【难度系数】
0.8
(1) 高铁车头采用流线型设计，能够减小空气对车头的阻力，提升运行效率。
(2) 列车速度降低过程中，由于具有惯性，会保持原来的运动状态继续行驶；带动电机逆转发电时，将列车的机械能转化为电能。
(3) 根据速度公式$v=\frac{s}{t}$，变形可得$t=\frac{s}{v}$，已知线路全长$s=618\ \mathrm{km}$，设计行车时速$v=250\ \mathrm{km/h}$，代入数据计算得：
$t=\frac{618\ \mathrm{km}}{250\ \mathrm{km/h}}=2.472\ \mathrm{h}$
【答案】
(1) 阻力
(2) 惯性；电
(3) $\boldsymbol{2.472\ \mathrm{h}}$
【知识点】
惯性；能量转化；速度公式的应用
【点评】
本题以银西高铁为背景，考查了物理在交通科技中的应用，涵盖力学、电学基础知识点，注重理论联系实际，考查学生对基础知识的掌握与应用能力。
【难度系数】
0.8
22. 某一时期，扬州开往广州的 K221 次特快列车运行时刻表如下：
根据列车运行时刻表回答下列问题：
(1) 计算列车由扬州开往广州所需的时间。
(2) 计算列车由扬州开往南京路段的平均速度。
根据列车运行时刻表回答下列问题：
(1) 计算列车由扬州开往广州所需的时间。
(2) 计算列车由扬州开往南京路段的平均速度。
答案
17:30
(1) 解：$t_1=24:00-17:30+21:50=6\ \mathrm{h}30\ \mathrm{min}+21\ \mathrm{h}50\ \mathrm{min}=28\ \mathrm{h}20\ \mathrm{min}=28.3\ \mathrm{h}$
(2) 解：列车由扬州到南京的时间$t_2=19:10-17:30=1\ \mathrm{h}40\ \mathrm{min}=\frac{5}{3}\ \mathrm{h}$
$ s_2=100\ \mathrm{km}$
$ v=\frac{s_2}{t_2}=\frac{100\ \mathrm{km}}{\frac{5}{3}\ \mathrm{h}}=60\ \mathrm{km/h}$
(1) 解：$t_1=24:00-17:30+21:50=6\ \mathrm{h}30\ \mathrm{min}+21\ \mathrm{h}50\ \mathrm{min}=28\ \mathrm{h}20\ \mathrm{min}=28.3\ \mathrm{h}$
(2) 解：列车由扬州到南京的时间$t_2=19:10-17:30=1\ \mathrm{h}40\ \mathrm{min}=\frac{5}{3}\ \mathrm{h}$
$ s_2=100\ \mathrm{km}$
$ v=\frac{s_2}{t_2}=\frac{100\ \mathrm{km}}{\frac{5}{3}\ \mathrm{h}}=60\ \mathrm{km/h}$
解析
【解析】
(1) 列车由扬州开往广州，发车时间为17:30，到达时间为次日21:50。
所需时间$t_1=24:00-17:30+21:50=6\ \mathrm{h}30\ \mathrm{min}+21\ \mathrm{h}50\ \mathrm{min}=28\ \mathrm{h}20\ \mathrm{min}=28.3\ \mathrm{h}$。
(2) 列车由扬州到南京的行驶时间$t_2=19:10-17:30=1\ \mathrm{h}40\ \mathrm{min}=\frac{5}{3}\ \mathrm{h}$，
行驶路程$s_2=100\ \mathrm{km}$，
根据平均速度公式$v=\frac{s}{t}$，可得平均速度$v=\frac{s_2}{t_2}=\frac{100\ \mathrm{km}}{\frac{5}{3}\ \mathrm{h}}=60\ \mathrm{km/h}$。
【答案】
(1) $\boldsymbol{28\ \mathrm{h}20\ \mathrm{min}}$（或$\boldsymbol{28.3\ \mathrm{h}}$）
(2) $\boldsymbol{60\ \mathrm{km/h}}$
【知识点】
时间的计算、平均速度计算
【点评】
本题结合生活中的列车时刻表，考查时间与平均速度的计算，需掌握时间换算方法及平均速度公式，提升信息提取与应用能力。
【难度系数】
0.8
(1) 列车由扬州开往广州，发车时间为17:30，到达时间为次日21:50。
所需时间$t_1=24:00-17:30+21:50=6\ \mathrm{h}30\ \mathrm{min}+21\ \mathrm{h}50\ \mathrm{min}=28\ \mathrm{h}20\ \mathrm{min}=28.3\ \mathrm{h}$。
(2) 列车由扬州到南京的行驶时间$t_2=19:10-17:30=1\ \mathrm{h}40\ \mathrm{min}=\frac{5}{3}\ \mathrm{h}$，
行驶路程$s_2=100\ \mathrm{km}$，
根据平均速度公式$v=\frac{s}{t}$，可得平均速度$v=\frac{s_2}{t_2}=\frac{100\ \mathrm{km}}{\frac{5}{3}\ \mathrm{h}}=60\ \mathrm{km/h}$。
【答案】
(1) $\boldsymbol{28\ \mathrm{h}20\ \mathrm{min}}$（或$\boldsymbol{28.3\ \mathrm{h}}$）
(2) $\boldsymbol{60\ \mathrm{km/h}}$
【知识点】
时间的计算、平均速度计算
【点评】
本题结合生活中的列车时刻表，考查时间与平均速度的计算，需掌握时间换算方法及平均速度公式，提升信息提取与应用能力。
【难度系数】
0.8
