Question

7．閱讀短文，完成相應(yīng)問(wèn)題．
過(guò)山車(chē)是一項(xiàng)富有刺激性的娛樂(lè)工具．這次同物理學(xué)打交道不用動(dòng)腦子，只要收緊你的腹肌，保護(hù)好腸胃就行了．當(dāng)然，如果你受身體條件和心理承受能力的限制，無(wú)法親身體驗(yàn)過(guò)山車(chē)帶來(lái)的種種感受，你不妨站在一旁觀察過(guò)山車(chē)的運(yùn)動(dòng)和乘坐者的反應(yīng)．
在剛剛開(kāi)始時(shí)，過(guò)山車(chē)的小列車(chē)是依靠一個(gè)機(jī)械裝置的推力推上最高點(diǎn)的，但在第一次下行后，就再也沒(méi)有任何裝置為它提供動(dòng)力了．對(duì)過(guò)山車(chē)來(lái)說(shuō)，它的重力勢(shì)能在處于最高點(diǎn)時(shí)達(dá)到了最大值，也就是當(dāng)它爬升到“山丘”的頂峰時(shí)最大．當(dāng)過(guò)山車(chē)開(kāi)始下降時(shí)，它的重力勢(shì)能就不斷地減少（因?yàn)楦叨认陆盗耍�，但能量不�?huì)消失，而是轉(zhuǎn)化成了動(dòng)能，也就是運(yùn)動(dòng)的能量．不過(guò)，在能量的轉(zhuǎn)化過(guò)程中，由于過(guò)山車(chē)的車(chē)輪與軌道的摩擦而產(chǎn)生了熱量，從而損耗了少量的機(jī)械能（動(dòng)能和重力勢(shì)能）．這就是為什么在設(shè)計(jì)中隨后的小山丘比開(kāi)始時(shí)的小山丘略矮一點(diǎn)的原因．
過(guò)山車(chē)最后一節(jié)小車(chē)廂里是過(guò)山車(chē)贈(zèng)送給勇敢的乘客最為刺激的禮物．事實(shí)上，下降的感受在過(guò)山車(chē)的尾部車(chē)廂最為強(qiáng)烈．因?yàn)樽詈笠还?jié)車(chē)廂通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)的速度比過(guò)山車(chē)頭部的車(chē)廂要快，這是由于過(guò)山車(chē)中部的重心最高時(shí)，重力勢(shì)能最大，而當(dāng)尾部到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)，重心位置已經(jīng)不在最高位置，已經(jīng)有一部分重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能了．這樣，乘坐在最后一節(jié)車(chē)廂的人就能夠快速地達(dá)到和跨越最高點(diǎn)，從而就會(huì)產(chǎn)生一種要被拋離的感覺(jué)．尾部車(chē)廂的車(chē)輪是牢固地扣在軌道上的，否則在到達(dá)頂峰附近時(shí)，小車(chē)廂就可能脫軌飛出去．中前部的車(chē)廂情況就不同了，過(guò)山車(chē)的重心心在“身后”，在短時(shí)間內(nèi)，它雖然處在下降的狀態(tài)，但是它要“等待”重心越過(guò)高點(diǎn)被重力推動(dòng)．
（1）過(guò)山車(chē)上升階段，其重力勢(shì)能增加．（填“增加”、“減少”、“不變”）
（2）過(guò)山車(chē)在軌道的最低處，運(yùn)動(dòng)最快，動(dòng)能最大，說(shuō)明物體的動(dòng)能同速度有關(guān)．
（3）在過(guò)山車(chē)運(yùn)行起來(lái)以后，坐在過(guò)山車(chē)不同位置的乘客，通過(guò)某一豎直回環(huán)的最高點(diǎn)時(shí)，乘坐在車(chē)尾部（選填“車(chē)中部”、“車(chē)尾部”）通過(guò)時(shí)速度最大．
（4）設(shè)計(jì)師所設(shè)計(jì)的過(guò)山車(chē)軌道中，過(guò)山車(chē)依次通過(guò)的豎直回環(huán)的高度一次比一次低的原因是過(guò)山車(chē)受到摩擦力的作用．

Answer 1

分析 動(dòng)能的影響因素是質(zhì)量和速度，重力勢(shì)能的影響因素是質(zhì)量和高度，二者可以相互轉(zhuǎn)化．在整個(gè)過(guò)程中，由于摩擦力的存在，機(jī)械能的總量并不守恒．據(jù)此結(jié)合題干中描述的現(xiàn)象進(jìn)行解答．

解答 解：（1）過(guò)山車(chē)上升階段，其質(zhì)量不變，高度增加，所以重力勢(shì)能增加．
（2）過(guò)山車(chē)在軌道的最低處，運(yùn)動(dòng)最快，動(dòng)能最大，說(shuō)明物體的動(dòng)能同速度有關(guān)．
（3）車(chē)尾部車(chē)廂通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)的速度比過(guò)山車(chē)頭部的車(chē)廂要快，這是由于過(guò)山車(chē)中部的重心最高時(shí)，重力勢(shì)能最大，而當(dāng)尾部到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)，重心位置已經(jīng)不在最高位置，已經(jīng)有一部分重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能．因此，通過(guò)某一豎直回環(huán)的最高點(diǎn)時(shí)，乘坐在車(chē)尾部通過(guò)時(shí)速度最大．
（4）設(shè)計(jì)師所設(shè)計(jì)的過(guò)山車(chē)軌道中，過(guò)山車(chē)依次通過(guò)的豎直回環(huán)的高度一次比一次低的原因是過(guò)山車(chē)受到摩擦力的作用，整個(gè)過(guò)程中機(jī)械能部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，機(jī)械能總量減少．
故答案為：（1）增加；（2）速度；（3）車(chē)尾部；（4）過(guò)山車(chē)受到摩擦力的作用．

點(diǎn)評(píng) 解答本題的關(guān)鍵是了解動(dòng)能、重力勢(shì)能的影響因素，知道機(jī)械能守恒的條件，難度是第三個(gè)問(wèn)題的判斷，值得我們關(guān)注．