Question

20．阅读短文，回答问题．
过  山  车
当你在游乐场乘过山车奔驰之际，你是否会想到：过山车为什么不需要引擎来推动就能“翻山越岭”呢？过山车在开始旅行时，是靠一个机械装置推上最高点的，但在第一次下行后，就再没有任何装置为它提供动力了，从这时起带动它沿轨道行驶的唯一“发动机”就是重力势能．过山车的重力势能在处于最高点时达到最大值，当它开始下行时，它的势能不断减小，动能不断增大；由于摩擦，损耗了少量的机械能，所以随后的“小山丘”设计的比开始时的“小山丘”低（如图所示）．
像所有列车一样，过山车也安装了机械制动装置，使它在结束行程或在紧急情况下能够准确地停下来．
（1）过山车通过A点向上运动过程中，动能变小（选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（2）后面的“小山丘”设计的比开始时的“小山丘”低，是由于过山车运动过程中，将部分机械能转化为内能；
（3）过山车旅行过程中，遇到紧急情况能够准确停下来，是由于安装了机械制动装置；
（4）过山车第一次下行后，是利用重力势能作为“发动机”的；在生产与生活中，与过山车利用了相同“发动机”的有水电站（或古代的投石机、滑梯等）（举一例即可）．

Answer 1

分析 （1）动能的大小由质量和速度共同决定，质量越大，速度越大，物体的动能就越大；
（2）过山车与轨道间有摩擦，会损耗少量的机械能，减少的机械能转化为内能；
（3）过山车上的机械制动装置能够强力使其停止下来；
（4）物体在高处时具有重力势能，当物体下落时，重力势能可以转化为其它形式的能量．

解答 解：（1）过山车通过A点向上运动时，过山车的速度越来越小，因此其动能会变小，此过程中的动能转化为重力势能；
（2）因为过山车与轨道间有摩擦，部分机械能转化为内能，这样过山车就不能达到原来的高度，因此后面的“小山丘”设计的比开始时的“小山丘”低；
（3）过山车能够停下来的原因是因为有机械制动装置，能够强力使其停止下来；
（4）第一次是靠一个机械装置推上最高点的，后面就可以把重力势能转化为动能继续运动，然后动能又转化为重力势能，但因有部分机械能转化为内能，所以后面的高度将有所降低；
生活中的类似例子：
水电站把水蓄起来，有了一定高度后，水就具有了重力势能，放水的时候水从高处落下，可以冲动发电机涡轮工作发电，重力势能最终可以转化为电能；古时候的投石机可以让石头从天而降，重力势能转化为动能，石头因此会具有杀伤力；小朋友玩滑梯时，重力势能可以转化为动能，所以能滑下来；
故答案为：（1）变小；（2）内能；（3）安装了机械制动装置；（4）重力势能；水电站（或古代的投石机、滑梯等）．

点评 此类题目是考查动能和重力势能的影响因素及其它们之间的相互转化情况．