Question

将电动车的前轮装有发电机，发电机蓄电池连接．当在骑车者用力蹬车或电动自行车自动滑行时，自行车就可以连通发电机向蓄电池充电，将其他形式的能转化成电能储存起来．现有某人骑车以500J的初动能在粗糙的水平路面上滑行，第一次关闭自充电装置，让车自由滑行，其动能随位移变化关系如图线①所示；第二次启动自充电装置，其动能随位移变化关系如图线②所示，则第二次向蓄电池所充的电能是（ ）

A．200J
B．250J
C．300J
D．500J

Answer 1

【答案】分析：根据能量转化与守恒定律分析两种情况能量的转化情况：第一次关闭自充电装置，让车自由滑行，其动能全部转化为摩擦产生的内能；第二次启动自充电装置，其动能转化为摩擦产生的内能和蓄电池所充的电能．研究第一次自动滑行过程，根据功能关系求出摩擦力的大小，再根据能量守恒定律求解第二次向蓄电池所充的电能．
解答：解：第一次关闭自充电装置，让车自由滑行过程，由图读出：位移大小为x₁=10m，初动能为500J，末动能为0，根据功能关系得到，fx=E_k，则滑动摩擦力大小f==．
第二次启动自充电装置，让车自由滑行过程，由图读出：位移大小为x₂=6m，初动能为500J，末动能为0，根据能量守恒定律得，E_k=fx₂+E，得到第二次向蓄电池所充的电能E=E_k-fx₂=500J-50×6J=200J
故选A
点评：本题首先要搞清两种情况下能量是如何转化的，其次要抓住两种情况的联系：滑动摩擦力大小不变．