题目内容

22、如图所示，过山车在开始旅行时，是靠一个机械装置推上最高点的，在第一次下行后，就没有任何装置为它提供动力了．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．
在过山车运行的过程中回答以下问题：
（1）过山车通过A点向上运动过程中，动能与势能是如何转化的？
（2）后面的“小山丘”设计的比开始时的“小山丘”低，为什么？
（3）过山车像所有列车一样，也安装了机械制动装置，在结束行程后能够准确地停下来，当过山车停下时是不是“能量消失了”？请解释．

分析：（1）从影响能量大小的因素来分析能量的变化，找到能量转化的方向．
（2）过山车与轨道间有摩擦，由于摩擦，机械能不守恒，出现机械能和内能之间的转化．
（3）过山车上的机械制动装置能够强力使其停止下来，机械能减少转化为内能．

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动能减小，但所处高度增大重力势能增大，此过程中动能转化为重力势能．
（2）因为过山车在下滑后过山车由于摩擦能量会有一部分转化为内能，所以能量会越来越小，因此必须使后来的小山丘高度越来越低才可以保证能够通过．
（3）过山车安装了机械制动装置，在结束行程后能够准确地停下来，并不是能量消失了，而是它的能量发生了转化，它的机械能转化为了内能．
故答案为：
答：（1）过山车通过A点向上运动过程中，动能转化为重力势能．
（2）在运动的过程中受到阻力，有部分机械能损失（或机械能转化为其他形式的能或内能），机械能减少，不能再上升到原来的高度，所以后面的“小山丘”设计的比开始时的“小山丘”低．
（3）能量没有消失，是机械能转化为内能．

点评：能量既不会创生，也不会消失，只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，在转化或转移的过程中，能量的总量保持不变．