Question

如何有效地提高能量利用率是人類所面臨的一項重要任務。圖是某輕軌車站的設(shè)計方案示意圖，該圖表明與站臺前后連接的軌道都有一個小坡度。請你說明這種設(shè)計可以節(jié)能的理由

 

Answer 1

【答案】

進站時將動能 轉(zhuǎn)化為重力勢能“儲藏”起來；出站時將重力勢能轉(zhuǎn)化為動能“釋放”出來．達到節(jié)約能源的目的．

【解析】1）在地鐵進站時，車要停下來，而車此時是有很大的動能的，若剎車，就把這些動能轉(zhuǎn)化為了內(nèi)能而損耗了，若進站時讓車上坡，把動能轉(zhuǎn)化為重力勢能貯存起來，這樣就減小因剎車消耗的機械能；（2）地鐵在出站時，車原來處于靜止沒有動能，需要消耗燃料的化學能才能啟動，運動起來，若利用下坡，則可以把重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，便于啟動，節(jié)省了燃料，起到節(jié)能的作用．

思路分析: 一般的車站軌道都是水平連接的，車進站時，需要剎車減速，車出站時，需克服摩擦力加速，這樣既浪費了能量又多消耗了能量．將站臺設(shè)計在小坡上，車進站時，讓車駛上小坡，將動能轉(zhuǎn)化為重力勢能，車速減小了，重力勢能增大了；車在起動出站時，由于下坡，車的重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，在不需要多消耗能量的情況下，車速加快，減少了因加速消耗的能量．

試題點評：（1）掌握動能、重力勢能的影響因素；掌握動能、重力勢能之間是可以相互轉(zhuǎn)化的；（2）對于這類能量轉(zhuǎn)化的實際應用題目，要結(jié)合題意仔細分析，根據(jù)題目的考查目的作答．