Question

隨著人類能源消耗的迅速增加，如何節(jié)約能源，有效地提高能量利用率是人類所面臨的一項(xiàng)重要任務(wù)．如圖所示是上海“明珠線”某輕軌車站的設(shè)計(jì)方案，與站臺(tái)連接的軌道有一個(gè)小的坡度．
（1）探究這種設(shè)計(jì)方案的優(yōu)點(diǎn)．
（2）如果坡高h(yuǎn)=1.8m，電車到達(dá)A點(diǎn)便切斷電源，如果不考慮電車所受的摩擦力，則電車能沖上站臺(tái)的最小速度是多少？

Answer 1

分析：（1）本題實(shí)際是考查物體的動(dòng)能和勢能可以相互轉(zhuǎn)化的問題；物體上升時(shí)物體的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢能，動(dòng)能減小，重力勢能增大．物體下降時(shí)物體的重力勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，重力勢能減小，動(dòng)能增大．
（2）列車在上坡過程中機(jī)械能守恒，列出等式求解．

解答：解：（1）列車進(jìn)站時(shí)，利用上坡使一部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢能，減少了因剎車而損耗的能量，列車出站時(shí)利用下坡再把儲(chǔ)存的重力勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，從而起到節(jié)能的作用．
（2）列車在上坡過程中機(jī)械能守恒
△E_p=mgh
△E_k=0-

1

2

mv2
又∵△E_k+△E_p=0
∴v=6m/s
答：（1）這種設(shè)計(jì)方案的優(yōu)點(diǎn)是列車進(jìn)站時(shí)，利用上坡使一部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢能，減少了因剎車而損耗的能量，列車出站時(shí)利用下坡再把儲(chǔ)存的重力勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，從而起到節(jié)能的作用．
（2）電車能沖上站臺(tái)的最小速度是6m/s．

點(diǎn)評：（1）掌握動(dòng)能、重力勢能的影響因素；掌握動(dòng)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(shí)際應(yīng)用題目，要結(jié)合題意仔細(xì)分析，根據(jù)題目的考查目的作答．