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(dòng)就能“翻山越嶺”呢？過山車在開始旅行時(shí)，是靠一個(gè)機(jī)械裝置推上最高點(diǎn)的，但在第一次下行后，就再?zèng)]有任何裝置為它提供動(dòng)力了，從這時(shí)起帶動(dòng)它沿軌道行駛的唯一“發(fā)動(dòng)機(jī)”就是重力勢能．過山車的重力勢能在處于最高點(diǎn)時(shí)達(dá)到最大值，當(dāng)它開始下行時(shí)，它的勢能不斷減小，動(dòng)能不斷增大；由于摩擦，損耗了少量的機(jī)械能，所以隨后的“小山丘”設(shè)計(jì)的比開始時(shí)的“小山丘”低（如圖所示）．像所有列車一樣，過山車也安裝了機(jī)械制動(dòng)裝置，使它在結(jié)束行程或在緊急情況下能夠準(zhǔn)確地停下來．

（1）過山車通過圖中的A點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)過程中，動(dòng)能變�。ㄟx填“變大”、“變小”或“不變”）；
（2）后面的“小山丘”設(shè)計(jì)的比開始時(shí)的“小山丘”低，是由于過山車運(yùn)動(dòng)過程中，機(jī)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(zhǔn)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(dòng)機(jī)”的；在生產(chǎn)與生活中與過山車?yán)�用了相同“發(fā)動(dòng)機(jī)”的有水力發(fā)電．

Answer 1

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

解答 解：（1）過山車通過A點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，過山車的速度越來越小，因此其動(dòng)能會變小，此過程中的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢能；
（2）因?yàn)檫^山車與軌道間有摩擦，部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，這樣過山車就不能達(dá)到原來的高度，因此后面的“小山丘”設(shè)計(jì)的比開始時(shí)的“小山丘”低；
（3）過山車能夠停下來的原因是因?yàn)橛袡C(jī)械制動(dòng)裝置產(chǎn)生強(qiáng)大的摩擦力，能夠強(qiáng)力使其停止下來；
（4）第一次是靠一個(gè)機(jī)械裝置推上最高點(diǎn)的，第一次下行就可以把重力勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，然后動(dòng)能又轉(zhuǎn)化為重力勢能，但因有部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)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(diǎn)評 此類題目是考查動(dòng)能和重力勢能的影響因素及其它們之間的相互轉(zhuǎn)化情況．