Question

随着人类能源消耗的迅速增加，如何节约能源，有效地提高能量利用率是人类所面临的一项重要任务．如图所示是上海“明珠线”某轻轨车站的设计方案，与站台连接的轨道有一个小的坡度．
（1）探究这种设计方案的优点．
（2）如果坡高h=1.8m，电车到达A点便切断电源，如果不考虑电车所受的摩擦力，则电车能冲上站台的最小速度是多少？

Answer 1

分析：（1）本题实际是考查物体的动能和势能可以相互转化的问题；物体上升时物体的动能转化为重力势能，动能减小，重力势能增大．物体下降时物体的重力势能转化为动能，重力势能减小，动能增大．
（2）列车在上坡过程中机械能守恒，列出等式求解．

解答：解：（1）列车进站时，利用上坡使一部分动能转化为重力势能，减少了因刹车而损耗的能量，列车出站时利用下坡再把储存的重力势能转化为动能，从而起到节能的作用．
（2）列车在上坡过程中机械能守恒
△E_p=mgh
△E_k=0-

1

2

mv2
又∵△E_k+△E_p=0
∴v=6m/s
答：（1）这种设计方案的优点是列车进站时，利用上坡使一部分动能转化为重力势能，减少了因刹车而损耗的能量，列车出站时利用下坡再把储存的重力势能转化为动能，从而起到节能的作用．
（2）电车能冲上站台的最小速度是6m/s．

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．