Question

【題目】圖甲所示是小明從家到學(xué)校的一條水平公路，愛動腦筋的他做了這樣的設(shè)想：要是將從家到學(xué)校的路挖成一個“V”字形，如圖乙所示，那么只要從家騎上自行車后，不用剎車也不用蹬腳踏板，等車停下來就可以到達(dá)學(xué)校了。請你根據(jù)所學(xué)的物理知識回答：

（1）在他設(shè)想的過程中機械能如何轉(zhuǎn)化？

（2）他的設(shè)想在現(xiàn)實中為什么不能實現(xiàn)？請寫出一條讓這個設(shè)想實現(xiàn)的方法。

Answer 1

【答案】（1）將路挖成一個“V”字形后，自行車下坡時重力勢能轉(zhuǎn)化為動能；上坡時動能轉(zhuǎn)化為重力勢能。（2）不能實現(xiàn)是因為自行車運動過程中受到阻力的作用，使部分機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，機械能減少，所以不能到達(dá)學(xué)校；若讓設(shè)想實現(xiàn)，可以將起始點位置抬高，高于學(xué)校位置，這樣有更多的重力勢能轉(zhuǎn)化為動能。

【解析】

（1）在小明設(shè)想中將路挖成一個“V”字形，此過程中是機械能之間的相互轉(zhuǎn)化，即自行車下坡時重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，上坡時動能轉(zhuǎn)化為重力勢能；

（2）在機械能之間的相互轉(zhuǎn)化的過程中，由于一定有摩擦阻力，部分機械能會轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，機械能越來越小，所以不能到達(dá)學(xué)校，即設(shè)想不能實現(xiàn)；若讓設(shè)想實現(xiàn)，可以將起始點位置抬高，高于學(xué)校位置，這樣有更多的重力勢能轉(zhuǎn)化為動能。