Question

关于机械能在生活中的应用：
（1）建高楼时首先要打好地基．原相同高度的相同地桩，经打击后某一瞬时三个地桩所处的位置如图所示．由此可知，打桩时，三个重锤中______锤的做功本领最大．如果A、B两锤的质量相同，则刚开始下落时，______锤的高度要低一些．如果B、C两锤刚下落时的高度相同，则______锤的质量要大一些．

（2）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．下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坡度．请你说明这种设计可以节能的理由：______．

Answer

（1）解决此题要知道重锤打桩，是重锤的重力势能转化为木柱下陷时克服摩擦力做功产生的内能，重力势能的大小与物体的质量和高度有关，质量越大、高度越高，重力势能就越大；
（2）考查物体的动能和势能可以相互转化的问题；物体上升时物体的动能转化为重力势能，动能减小，重力势能增大．物体下降时物体的重力势能转化为动能，重力势能减小，动能增大．
【解析】
（1）木柱下陷的深度越深，表明重锤做功的本领越大，所以B锤的做功本领最大；
①A、B相比，A下陷的较浅，表明A锤的重力势能较小，如果A、B两锤的质量相同，则刚开始下落时，A锤的高度要低一些；
②B、C相比，B下落的更深，表明B锤的重力势能更大，如果B、C两锤刚下落时的高度相同，则B的质量要大一些；
答：B、A、B．
（2）①在地铁进站时，车要停下来，而车此时是有很大的动能的，若刹车，就把这些动能转化为了内能而损耗了，若进站时让车上坡，把动能转化为重力势能贮存起来，这样就减小因刹车消耗的机械能；
②地铁在出站时，车原来处于静止没有动能，需要消耗燃料的化学能才能启动，运动起来，若利用下坡，则可以把重力势能转化为动能，便于启动，节省了燃料，起到节能的作用．
答：车进站时的部分动能转化为重力势能，减小因刹车消耗的机械能；车出站时储存的重力势能又转化为动能，起到节能的作用．