题目内容
（2013?武汉模拟）如图是武汉市欢乐谷的双木质过山车．
（1）小明坐在高速运行的过山车上，感到“天旋地转”，这时他是以
（2）过山车的小列车首先是依靠电动机将其推上长为50m、高30m的斜面顶端，此后依靠
（3）如果电动机的输出功率为45Kw，将重为3×104N的乘客和小列车推上斜面顶端需要32s，那么此时斜面的机械效率是多少？电动机对小列车的推力是多少牛？
（1）小明坐在高速运行的过山车上，感到“天旋地转”，这时他是以
自己
自己
作为参照物的．（2）过山车的小列车首先是依靠电动机将其推上长为50m、高30m的斜面顶端，此后依靠
重力势
重力势
能和动
动
能的不断转化，沿着轨道穿梭行驶．（3）如果电动机的输出功率为45Kw，将重为3×104N的乘客和小列车推上斜面顶端需要32s，那么此时斜面的机械效率是多少？电动机对小列车的推力是多少牛？
分析：（1）在研究机械运动时，假定不动的物体叫参照物．与参照物相比，物体位置有变化，说明物体在运动；物体位置没有变化，说明物体处于静止状态．
（2）影响重力势能的因素有质量和相对高度；影响动能的因素有质量和速度．根据重力势能和动能的变化情况判断能量的转化．
（3）已知重力和高度，根据公式W=Gh可求有用功的大小；再利用公式W=Pt可求总功；利用公式η=
可求机械效率的大小；最后利用公式W=Fs可求推力的大小．
（2）影响重力势能的因素有质量和相对高度；影响动能的因素有质量和速度．根据重力势能和动能的变化情况判断能量的转化．
（3）已知重力和高度，根据公式W=Gh可求有用功的大小；再利用公式W=Pt可求总功；利用公式η=
| W有用 |
| W总 |
解答：解：（1）坐在高速运行的过山车上，感到“天旋地转”，这时他是以自己（或车厢、或座椅）作为参照物的．
（2）过山车的小列车从低处向高处运动的过程中速度越来越小、高度越来越大，动能转化成重力势能；从高处向低处运动的过程中速度越来越大、高度越来越低，重力势能转化成动能．
（3）∵W有用=Gh=3×104N×30m=9×105J，
W总=Pt=45×103W×32s=1.44×106J，
∴η=
=
=62.5%，
F=
=
=2.88×104N．
故答案为：（1）自己；（2）重力势；动；（3）此时斜面的机械效率是62.5%；电动机对小列车的推力是2.88×104N．
（2）过山车的小列车从低处向高处运动的过程中速度越来越小、高度越来越大，动能转化成重力势能；从高处向低处运动的过程中速度越来越大、高度越来越低，重力势能转化成动能．
（3）∵W有用=Gh=3×104N×30m=9×105J，
W总=Pt=45×103W×32s=1.44×106J，
∴η=
| W有用 |
| W总 |
| 9×105J |
| 1.44×106J |
F=
| W总 |
| s |
| 1.44×106J |
| 50m |
故答案为：（1）自己；（2）重力势；动；（3）此时斜面的机械效率是62.5%；电动机对小列车的推力是2.88×104N．
点评：此题考查了力学中的许多知识；参照物与物体运动情况的判断知识、力和运动的关系、机械能中的能量转化知识可解答．
练习册系列答案
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