Question

如圖所示，過(guò)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，在第一次下行后，就沒(méi)有任何裝置為它提供動(dòng)力了．像所有列車一樣，過(guò)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(lái)．
在過(guò)山車運(yùn)行的過(guò)程中回答以下問(wèn)題：
（1）過(guò)山車通過(guò)A點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，動(dòng)能與勢(shì)能是如何轉(zhuǎn)化的？
（2）后面的“小山丘”設(shè)計(jì)的比開始時(shí)的“小山丘”低，為什么？
（3）過(guò)山車像所有列車一樣，也安裝了機(jī)械制動(dòng)裝置，在結(jié)束行程后能夠準(zhǔn)確地停下來(lái)，當(dāng)過(guò)山車停下時(shí)是不是“能量消失了”？請(qǐng)解釋．

Answer 1

【答案】分析：（1）從影響能量大小的因素來(lái)分析能量的變化，找到能量轉(zhuǎn)化的方向．
（2）過(guò)山車與軌道間有摩擦，由于摩擦，機(jī)械能不守恒，出現(xiàn)機(jī)械能和內(nèi)能之間的轉(zhuǎn)化．
（3）過(guò)山車上的機(jī)械制動(dòng)裝置能夠強(qiáng)力使其停止下來(lái)，機(jī)械能減少轉(zhuǎn)化為內(nèi)能．
解答：解：（1）過(guò)山車通過(guò)A點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，過(guò)山車的速度越來(lái)越小動(dòng)能減小，但所處高度增大重力勢(shì)能增大，此過(guò)程中動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能．
（2）因?yàn)檫^(guò)山車在下滑后過(guò)山車由于摩擦能量會(huì)有一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以能量會(huì)越來(lái)越小，因此必須使后來(lái)的小山丘高度越來(lái)越低才可以保證能夠通過(guò)．
（3）過(guò)山車安裝了機(jī)械制動(dòng)裝置，在結(jié)束行程后能夠準(zhǔn)確地停下來(lái)，并不是能量消失了，而是它的能量發(fā)生了轉(zhuǎn)化，它的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為了內(nèi)能．
故答案為：
答：（1）過(guò)山車通過(guò)A點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能．
（2）在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中受到阻力，有部分機(jī)械能損失（或機(jī)械能轉(zhuǎn)化為其他形式的能或內(nèi)能），機(jī)械能減少，不能再上升到原來(lái)的高度，所以后面的“小山丘”設(shè)計(jì)的比開始時(shí)的“小山丘”低．
（3）能量沒(méi)有消失，是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能．
點(diǎn)評(píng)：能量既不會(huì)創(chuàng)生，也不會(huì)消失，只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過(guò)程中，能量的總量保持不變．