题目内容
17．
阅读以下材料，回答问题．过山车
过山车是一项富有刺激性的娱乐工具．实际上，过山车的运动包含了许多物理学原理，人们在设计过山车时巧妙地运用了这些原理．在刚刚开始时，过山车的小列车是依靠一个机械装置的推力推上最高点的，但在第一次下行后，就再也没有任何装置为它提供动力了．事实上，从这时起，带动它沿轨道行驶的唯一的“发动机”将是重力势能，即由重力势能转化为动能、又由动能转化为重力势能这样一种不断转化的过程构成的．对过山车来说，它的重力势能在处于最高点时达到了最大值，也就是当它爬升到“山丘”的顶峰时最大．当过山车开始下降时，它的重力势能就不断地减少（因为高度下降了），但能量不会消失，而是转化成了动能，不过，在能量的转化过程中，由于过山车的车轮与轨道的摩擦而产生了热量，从而损耗了少量的机械能（动能和重力势能）．
（1）过山车上升阶段，其动转化为重力势能．
（2）过山车在轨道的最低处，运动最快，动能最大，说明物体的动能与速度有关．
（3）设计师所设计的过山车轨道中，过山车依次通过的竖直回环的高度一次比一次低的原因是过山车机械能逐渐减小．
分析 （1）影响重力势能大小的因素是质量和高度；
（2）影响动能大小的因素是质量和速度；
（3）改变物体内能的方式时做功和热传递；克服摩擦做功，机械能转化为内能．
解答 解：（1）过山车上升阶段，质量不变，高度增加，所以山车的重力势能增加；
（2）翻滚过山车运动到最低点时，重力势能最小，但速度最快，动能最大，所以说明物体的动能同速度大小有关；
（3）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，所以过山车依次通过的竖直回环的高度一次比一次低；
故答案为：（1）动；重力势；（2）速度；（3）过山车机械能逐渐减小．
点评 本题考查借用过山车考查动能和势能的大小变化，解答此题的关键是知道影响动能和势能的因素．
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