Question

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

Answer 1

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

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

1

2

mv2
又∵△E_k+△E_p=0
∴v=6m/s
答：（1）這種設計方案的優點是列車進站時，利用上坡使一部分動能轉化為重力勢能，減少了因剎車而損耗的能量，列車出站時利用下坡再把儲存的重力勢能轉化為動能，從而起到節能的作用．
（2）電車能沖上站臺的最小速度是6m/s．

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化的；
（2）對于這類能量轉化的實際應用題目，要結合題意仔細分析，根據題目的考查目的作答．