Question

（2010?內(nèi)江）2010年上海世博會(huì)弘揚(yáng)“科技創(chuàng)新”和“節(jié)能減排”．現(xiàn)在用太陽(yáng)能電池給汽車供電的環(huán)保汽車大量投入使用，并將車站的站臺(tái)設(shè)計(jì)成了兩側(cè)均有一個(gè)小坡度的梯形，如圖所示．如果某輛以太陽(yáng)能電池為驅(qū)動(dòng)能源的汽車，在水平路面上勻速行駛的速度為36km/h，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力為1.5×10³ N．則：
（1）當(dāng)汽車出站下坡時(shí)，動(dòng)能和重力勢(shì)能之間是怎樣轉(zhuǎn)化的？
（2）汽車在水平路面上勻速行駛時(shí)，它的功率為多少？

Answer 1

分析：（1）本題實(shí)際是考查物體的動(dòng)能和勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化的問(wèn)題；物體上升時(shí)物體的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能，動(dòng)能減小，重力勢(shì)能增大．物體下降時(shí)物體的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，重力勢(shì)能減小，動(dòng)能增大．
（2）由平衡條件求出汽車的牽引力，由P=Fv求出汽車的機(jī)械功率．

解答：解：（1）在地鐵進(jìn)站時(shí)，車要停下來(lái)，而車此時(shí)是有很大的動(dòng)能的，若剎車，就把這些動(dòng)能轉(zhuǎn)化為了內(nèi)能而損耗了，若進(jìn)站時(shí)讓車上坡，把動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能貯存起來(lái)，這樣就減小因剎車消耗的機(jī)械能；
地鐵在出站時(shí)，車原來(lái)處于靜止?fàn)顟B(tài)沒(méi)有動(dòng)能，需要消耗燃料的化學(xué)能才能啟動(dòng)，運(yùn)動(dòng)起來(lái)，若利用下坡，則可以把重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，便于啟動(dòng)，節(jié)省了燃料，起到節(jié)能的作用．
（2）汽車的速度為v=36km/h=10m/s；  故功率是：P=Fv=1.5×10³N×10m/s=l．5×10⁴W；
故答案為：（1）重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能；（2）牽引力的功率為1.5×10⁴W．

點(diǎn)評(píng)：掌握動(dòng)能、重力勢(shì)能的影響因素；掌握動(dòng)能、重力勢(shì)能之間是可以相互轉(zhuǎn)化的．同時(shí)會(huì)用公式P=Fv計(jì)算是解決該題的關(guān)鍵．