题目

如何有效地提高能量利用率是人类所面临的一项重要任务，图是某轻轨车站的设计方案示意图，该图表明与站台前后连接的轨道都有一个小的斜坡，其目的是充分利用重力的作用来提高轻轨列车能量的利用率．试从能量转化的角度说明这种设计可以节能的理由．

所属题型：问答题 试题难度系数：中档

答案

答：进站时将动能转化为重力势能“储藏”起来；出站时将重力势能转化为动能“释放”出来，达到节能的目的．

考点梳理

初中三年级物理试题“如何有效地提高能量利用率是人类所面临的一项重要任务，图是某轻”旨在考查同学们对 动能的影响因素、 势能的影响因素、 机械能转化与守恒、 ……等知识点的掌握情况，关于物理的核心考点解析如下：

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根据试题考点，只列出了部分最相关的知识点，更多知识点请访问初三物理。

• 动能的影响因素
• 势能的影响因素
• 机械能转化与守恒

考点名称：动能的影响因素

动能的影响因素：

在速度相同的条件下，物体的质量越大，其动能越大;物体质量不变的条件下，速度越大，其动能越大。

若动能相同，则质量小的物体速度大，质量大的物体速度小。所以，在一定条件下，速度和质量有关。

简单来说，物体的动能由物体的质量和物体的运动速度影响。

动能大小的比较

决定动能大小的是物体的质量和速度的大小，与其他无关。动能大的物体做功的本领大，是对其他物体做的功，做了功后，把自己的能量传递给另一个物体。在这实验中，就是小球对木块做功，并把小球的能量传递给木块，在相同的情况下，木块撞得越远，说明木块得到的能量越多，如果小球碰撞木块后剩余的能量相同，那么木块运动得远的，说明这个小球的动能就大。如果碰撞后小球剩余的能量不同，那么就要把小球剩余能量加上木块得到的能量来比较小球原来具有的动能的大小。在相同的条件下，通常木块被撞得远的(即木块得到能量多的)，这个小球的剩余能量也多，所以木块被撞得远的，说明这个小球的动能也大。

动能大小的比较通常采用控制变量法。

“控制变量法”是研究物理问题最常用的一种方法。影响动能大小的因素不止一个，要研究与其中一个因素的关系时，应该保证其他因素不变。要研究动能的大小与质量的关系时，应保证小球在平面上具有相同的速度。把质量不同的小球放在斜面的同一高度可以使小球在到达平面时具有相同的速度。“控制变量法”便于研究物体的动能的大小与物体质量的关系。

考点名称：势能的影响因素

势能：势能是一个相对量，选择不同的势能零点，势能的数值一般是不同的。在保守的内力场和外力场作用下的质点系统，由于它所处的一定位形而具有的作功本领，势能包括重力势能和弹性势能两种，势能是属于物体系共有的能量，通常说一个物体的势能，实际上是一种简略的说法。单位是焦耳(J)。

重力势能：物体由于被举高而具有的能量。

弹性势能：物体由于发生弹性形变而具有的能，叫弹性势能。

势能的计算公式

1、重力势能是物体因为重力作用而拥有的能量，公式为EP=mgh(m 质量，g应取9.8N/kg，h物体据水 平面的高度)。

2、弹性势能是物体因为弹性形变而具有的能量，公式为EP=1/2 kx^2。

影响势能的因素

1、重力势能的影响因素：

质量、被举的高度。物体的质量越大，举得越高，它具有的重力势能就越大;

2、弹性势能的影响因素：

弹性形变。同一物体的弹性形变程度越大，它具有的弹性势能就越大。

考点名称：机械能转化与守恒

机械能转化与守恒的意义

“能量的转化和守恒”是自然科学的核心内容之一，它反映了物质运动和相互作用的本质，广泛渗透在各门学科这，并和各种产业及日常社会息息相关。机械能是这一主题下的重要组成部分，也是最基础的部分，对今后的学习具有基础性的意义。

机械能转化的分析方法

对于学生而言，简单的机械能转化现象易于理解，如苹果从树上落下，在下落过程中是重力势能转化为动能。可是对于比较复杂的机械能转化现象就会无从下手，不知道该如何分析，下面是有关机械能转化的分析方法。

第一步：看过程

在对机械能转化的分析时，一定看清题目所要研究的是哪一个过程。因为同一物体在不同的过程中，其机械能的转化是不同的。例如这一题，如果题目是这样说的就不一样了：“乒乓球从手中下落的过程中，说出机械能转化情况。”都是乒乓球下落，但是它们所研究的不是同一个过程，因此所得出的结果也就不同了。

为了能更能形象地看出研究的过程，我们可以通过画图的方式来把物体运动的过程呈现出来。从图上我们能很形象地看出，这道题所要研究的过程是从A点到E点这一过程。

第二步：分阶段

对于简单的机械能转化现象同学们都已掌握，可是对于较为复杂的现象就不会分析了。其实，任何一个复杂的过程都是由简单的过程所组成的。像例题中，就是把从A点到E点的过程分解成四个阶段：A点→B点→C点→D点→E点。

第三步：抓要素

在第二步中，已经把整个过程分成四个阶段，然后分析每一个阶段中机械能的转化情况。在分析机械能的转化时，关键是要抓住每种机械能的要素变化情况。

(1)A点→B点