Question

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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，功能不断增大：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)过山车在轨道的最低处，运动最快，动能最大，说明物体的动能与_________有关；过山车上升阶段，其重力势能________（选填“增加”“减少”或“不变”）；

(2)过山车通过A点向上运动过程中，动能_______（选填“变大”“减小”或“不变”）；后面的“小山丘”设计的比开始时的“小山丘”低，是由于过山车在运动过程会将部分机械能转化为______。

Answer

速度 增加 减小 内能

【解析】

(1)[1]过山车在轨道的最低处时，重力势能减小，但速度最快，动能最大，所以说明物体的动能与物体运动速度的大小有关。

[2]过山车上升阶段，质量不变，高度增加，所以过山车的重力势能增加。

(2)[3]过山车通过A点向上运动时，质量不变，过山车的速度起来越小，因此其动能减小。

[4]因为过山车与轨道间有摩擦，部分机械能转化为内能，故后面的“小山丘”设计的比开始时的“小山丘”低。