Question

【題目】圖甲所示是小明從家到學(xué)校的一條水平公路，愛(ài)動(dòng)腦筋的他做了這樣的設(shè)想：要是將從家到學(xué)校的路挖成一個(gè)“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(lái)就可以到達(dá)學(xué)校了。請(qǐng)你根據(jù)所學(xué)的物理知識(shí)回答：

（1）在他設(shè)想的過(guò)程中機(jī)械能如何轉(zhuǎn)化？

（2）他的設(shè)想在現(xiàn)實(shí)中為什么不能實(shí)現(xiàn)？請(qǐng)寫(xiě)出一條讓這個(gè)設(shè)想實(shí)現(xiàn)的方法。

Answer 1

【答案】（1）將路挖成一個(gè)“V”字形后，自行車下坡時(shí)重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能；上坡時(shí)動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能。（2）不能實(shí)現(xiàn)是因?yàn)樽孕熊囘\(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到阻力的作用，使部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，機(jī)械能減少，所以不能到達(dá)學(xué)校；若讓設(shè)想實(shí)現(xiàn)，可以將起始點(diǎn)位置抬高，高于學(xué)校位置，這樣有更多的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。

【解析】

（1）在小明設(shè)想中將路挖成一個(gè)“V”字形，此過(guò)程中是機(jī)械能之間的相互轉(zhuǎn)化，即自行車下坡時(shí)重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，上坡時(shí)動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能；

（2）在機(jī)械能之間的相互轉(zhuǎn)化的過(guò)程中，由于一定有摩擦阻力，部分機(jī)械能會(huì)轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，機(jī)械能越來(lái)越小，所以不能到達(dá)學(xué)校，即設(shè)想不能實(shí)現(xiàn)；若讓設(shè)想實(shí)現(xiàn)，可以將起始點(diǎn)位置抬高，高于學(xué)校位置，這樣有更多的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。