试题

（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，此后依靠能和能的不断转化，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？

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=

W有用

W总

=

9×105J

1.44×106J

=62.5%，
F=

W总

s

=

1.44×106J

50m

=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．