Question

【题目】图甲所示是小明从家到学校的一条水平公路，爱动脑筋的他做了这样的设想：要是将从家到学校的路挖成一个“V”字形，如图乙所示，那么只要从家骑上自行车后，不用刹车也不用蹬脚踏板，等车停下来就可以到达学校了。请你根据所学的物理知识回答：

（1）在他设想的过程中机械能如何转化？

（2）他的设想在现实中为什么不能实现？请写出一条让这个设想实现的方法。

Answer 1

【答案】（1）将路挖成一个“V”字形后，自行车下坡时重力势能转化为动能；上坡时动能转化为重力势能。（2）不能实现是因为自行车运动过程中受到阻力的作用，使部分机械能转化为内能，机械能减少，所以不能到达学校；若让设想实现，可以将起始点位置抬高，高于学校位置，这样有更多的重力势能转化为动能。

【解析】

（1）在小明设想中将路挖成一个“V”字形，此过程中是机械能之间的相互转化，即自行车下坡时重力势能转化为动能，上坡时动能转化为重力势能；

（2）在机械能之间的相互转化的过程中，由于一定有摩擦阻力，部分机械能会转化为内能，机械能越来越小，所以不能到达学校，即设想不能实现；若让设想实现，可以将起始点位置抬高，高于学校位置，这样有更多的重力势能转化为动能。