Question

如何有效地提高能量利用率是人类所面临的一项重要任务。图是某轻轨车站的设计方案示意图，该图表明与站台前后连接的轨道都有一个小坡度。请你说明这种设计可以节能的理由

 

Answer 1

【答案】

进站时将动能 转化为重力势能“储藏”起来；出站时将重力势能转化为动能“释放”出来．达到节约能源的目的．

【解析】1）在地铁进站时，车要停下来，而车此时是有很大的动能的，若刹车，就把这些动能转化为了内能而损耗了，若进站时让车上坡，把动能转化为重力势能贮存起来，这样就减小因刹车消耗的机械能；（2）地铁在出站时，车原来处于静止没有动能，需要消耗燃料的化学能才能启动，运动起来，若利用下坡，则可以把重力势能转化为动能，便于启动，节省了燃料，起到节能的作用．

思路分析: 一般的车站轨道都是水平连接的，车进站时，需要刹车减速，车出站时，需克服摩擦力加速，这样既浪费了能量又多消耗了能量．将站台设计在小坡上，车进站时，让车驶上小坡，将动能转化为重力势能，车速减小了，重力势能增大了；车在起动出站时，由于下坡，车的重力势能转化为动能，在不需要多消耗能量的情况下，车速加快，减少了因加速消耗的能量．

试题点评：（1）掌握动能、重力势能的影响因素；掌握动能、重力势能之间是可以相互转化的；（2）对于这类能量转化的实际应用题目，要结合题意仔细分析，根据题目的考查目的作答．