Question

3．现有某人骑电动自行车以500J的初动能在粗糙的水平路面上滑行，第一次关闭自充电装置，让车自由滑行，其动能随位移变化的关系如图中图线①所示；第二次启动自充电装置，其动能随位移变化的关系如图线②所示．则第二次向蓄电池所充的电能是（　　）

• A． 300J
• B． 250J
• C． 200J
• D． 500J

Answer 1

分析 根据能量转化与守恒定律分析两种情况能量的转化情况：第一次关闭自充电装置，让车自由滑行，其动能全部转化为摩擦产生的内能；第二次启动自充电装置，其动能转化为摩擦产生的内能和蓄电池所充的电能．研究第一次自动滑行过程，根据功能关系求出摩擦力的大小，再根据能量守恒定律求解第二次向蓄电池所充的电能．

解答 解：第一次关闭自充电装置，让车自由滑行过程，由图读出：位移大小为x₁=10m，初动能为500J，末动能为0，根据功能关系得到：
fx=E_k，
则滑动摩擦力大小：f=$\frac{{E}_{k}}{x}=\frac{500}{10}$N=50N．
第二次启动自充电装置，让车自由滑行过程，由图读出：位移大小为x₂=6m，初动能为500J，末动能为0，根据能量守恒定律得：
E_k=fx₂+E，
得到第二次向蓄电池所充的电能：
E=E_k-fx₂=500J-50×6J=200J
故选：C

点评 本题首先要搞清两种情况下能量是如何转化的，其次要抓住两种情况的联系：滑动摩擦力大小不变．