Question

（2010?內江）2010年上海世博會弘揚“科技創新”和“節能減排”．現在用太陽能電池給汽車供電的環保汽車大量投入使用，并將車站的站臺設計成了兩側均有一個小坡度的梯形，如圖所示．如果某輛以太陽能電池為驅動能源的汽車，在水平路面上勻速行駛的速度為36km/h，汽車發動機的牽引力為1.5×10³ N．則：
（1）當汽車出站下坡時，動能和重力勢能之間是怎樣轉化的？
（2）汽車在水平路面上勻速行駛時，它的功率為多少？

Answer 1

分析：（1）本題實際是考查物體的動能和勢能可以相互轉化的問題；物體上升時物體的動能轉化為重力勢能，動能減小，重力勢能增大．物體下降時物體的重力勢能轉化為動能，重力勢能減小，動能增大．
（2）由平衡條件求出汽車的牽引力，由P=Fv求出汽車的機械功率．

解答：解：（1）在地鐵進站時，車要停下來，而車此時是有很大的動能的，若剎車，就把這些動能轉化為了內能而損耗了，若進站時讓車上坡，把動能轉化為重力勢能貯存起來，這樣就減小因剎車消耗的機械能；
地鐵在出站時，車原來處于靜止狀態沒有動能，需要消耗燃料的化學能才能啟動，運動起來，若利用下坡，則可以把重力勢能轉化為動能，便于啟動，節省了燃料，起到節能的作用．
（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）重力勢能轉化為動能；（2）牽引力的功率為1.5×10⁴W．

點評：掌握動能、重力勢能的影響因素；掌握動能、重力勢能之間是可以相互轉化的．同時會用公式P=Fv計算是解決該題的關鍵．