Question

如何有效地提高能量利用率是人類(lèi)所面臨的一項(xiàng)重要任務(wù)。圖是某輕軌車(chē)站的設(shè)計(jì)方案示意圖，該圖表明與站臺(tái)前后連接的軌道都有一個(gè)小坡度。請(qǐng)你說(shuō)明這種設(shè)計(jì)可以節(jié)能的理由

 

Answer 1

【答案】

進(jìn)站時(shí)將動(dòng)能 轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能“儲(chǔ)藏”起來(lái)；出站時(shí)將重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能“釋放”出來(lái)．達(dá)到節(jié)約能源的目的．

【解析】1）在地鐵進(jìn)站時(shí)，車(chē)要停下來(lái)，而車(chē)此時(shí)是有很大的動(dòng)能的，若剎車(chē)，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(chē)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(chē)消耗的機(jī)械能；（2）地鐵在出站時(shí)，車(chē)原來(lái)處于靜止沒(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．

思路分析: 一般的車(chē)站軌道都是水平連接的，車(chē)進(jìn)站時(shí)，需要?jiǎng)x車(chē)減速，車(chē)出站時(shí)，需克服摩擦力加速，這樣既浪費(fèi)了能量又多消耗了能量．將站臺(tái)設(shè)計(jì)在小坡上，車(chē)進(jìn)站時(shí)，讓車(chē)駛上小坡，將動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能，車(chē)速減小了，重力勢(shì)能增大了；車(chē)在起動(dòng)出站時(shí)，由于下坡，車(chē)的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，在不需要多消耗能量的情況下，車(chē)速加快，減少了因加速消耗的能量．

試題點(diǎn)評(píng)：（1）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；（2）對(duì)于這類(lèi)能量轉(zhuǎn)化的實(shí)際應(yīng)用題目，要結(jié)合題意仔細(xì)分析，根據(jù)題目的考查目的作答．