Question

18．今年我們在株洲方特游樂場乘過山車奔馳之際，你是否會想到：過山車為什么不需要引擎來推動就能“翻山越嶺”呢？過山車在開始旅行時，是靠一個機械裝置推上最高點的，但在第一次下行后，就再沒有任何裝置為它提供動力了，從這時起帶動它沿軌道行駛的唯一“發(fā)動機”就是重力勢能．過山車的重力勢能在處于最高點時達到最大值，當它開始下行時，它的勢能不斷減小，動能不斷增大；由于摩擦，損耗了少量的機械能，所以隨后的“小山丘”設計的比開始時的“小山丘”低（如圖所示）．像所有列車一樣，過山車也安裝了機械制動裝置，使它在結束行程或在緊急情況下能夠準確地停下來．

（1）過山車通過圖中的A點向上運動過程中，動能變�。ㄟx填“變大”、“變小”或“不變”）；
（2）后面的“小山丘”設計的比開始時的“小山丘”低，是由于過山車運動過程中，機械能變�。ㄟx填“變大”、“變小”或“不變”）；
（3）過山車旅行過程中，遇到緊急情況能夠準確停下來，是由于摩擦；
（4）過山車第一次下行，是利用重力勢能作為“發(fā)動機”的；在生產與生活中與過山車利用了相同“發(fā)動機”的有水力發(fā)電．

Answer 1

分析 （1）動能的大小由質量和速度共同決定，質量越大，速度越大，物體的動能就越大；
（2）過山車與軌道間有摩擦，會損耗少量的機械能，減少的機械能轉化為內能；
（3）過山車上的機械制動裝置能夠強力使其停止下來；
（4）物體在高處時具有重力勢能，當物體下落時，重力勢能可以轉化為其它形式的能量．

解答 解：（1）過山車通過A點向上運動時，過山車的速度越來越小，因此其動能會變小，此過程中的動能轉化為重力勢能；
（2）因為過山車與軌道間有摩擦，部分機械能轉化為內能，這樣過山車就不能達到原來的高度，因此后面的“小山丘”設計的比開始時的“小山丘”低；
（3）過山車能夠停下來的原因是因為有機械制動裝置產生強大的摩擦力，能夠強力使其停止下來；
（4）第一次是靠一個機械裝置推上最高點的，第一次下行就可以把重力勢能轉化為動能繼續(xù)運動，然后動能又轉化為重力勢能，但因有部分機械能轉化為內能，所以后面的高度將有所降低；
故答案為（1）變小；（2）變�。唬�3）摩擦；（4）重力勢能．

點評 此類題目是考查動能和重力勢能的影響因素及其它們之間的相互轉化情況．