Question

【題目】圖甲所示是小明從家到學校的一條水平公路，愛動腦筋的他做了這樣的設想：要是將從家到學校的路挖成一個“V”字形，如圖乙所示，那么只要從家騎上自行車后，不用剎車也不用蹬腳踏板，等車停下來就可以到達學校了。請你根據所學的物理知識回答：

（1）在他設想的過程中機械能如何轉化？

（2）他的設想在現實中為什么不能實現？請寫出一條讓這個設想實現的方法。

Answer 1

【答案】（1）將路挖成一個“V”字形后，自行車下坡時重力勢能轉化為動能；上坡時動能轉化為重力勢能。（2）不能實現是因為自行車運動過程中受到阻力的作用，使部分機械能轉化為內能，機械能減少，所以不能到達學校；若讓設想實現，可以將起始點位置抬高，高于學校位置，這樣有更多的重力勢能轉化為動能。

【解析】

（1）在小明設想中將路挖成一個“V”字形，此過程中是機械能之間的相互轉化，即自行車下坡時重力勢能轉化為動能，上坡時動能轉化為重力勢能；

（2）在機械能之間的相互轉化的過程中，由于一定有摩擦阻力，部分機械能會轉化為內能，機械能越來越小，所以不能到達學校，即設想不能實現；若讓設想實現，可以將起始點位置抬高，高于學校位置，這樣有更多的重力勢能轉化為動能。