Question

隨著人類能量消耗的迅速增加，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(wù)．如圖所示是某一地鐵車站的設(shè)計方案，與站臺連接的軌道有一個小的坡度．請你從提高能量利用效率的角度分析這種設(shè)計的優(yōu)點．

Answer 1

分析：本題實際是考查物體的動能和勢能可以相互轉(zhuǎn)化的問題；物體上升時物體的動能轉(zhuǎn)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(zhuǎn)化為動能，重力勢能減小，動能增大．

解答：解：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；
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(xué)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．
答：車進站時的部分動能轉(zhuǎn)化為重力勢能，減小因剎車消耗的機械能；車出站時儲存的重力勢能又轉(zhuǎn)化為動能，起到節(jié)能的作用．

點評：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．同時需注意剎車時會因克服摩擦而消耗機械能．