Question

20．如图所示，过山车从斜轨上的最高点A由静止经最低点B运动到圆形轨道的最高点C的过程中，忽略空气阻力和摩擦力，仅有动能和势能互相转化（取B处的重力势能为零）．则（　　）

• A． 过山车在A处的机械能等于在C处的动能
• B． 过山车在A处的重力势能大于在C处的动能
• C． 过山车在B处的机械能小于在C处的机械能
• D． 过山车在B处的机械能等于在C处的机械能

Answer 1

分析 该题仅有动能和势能的互相转化，所以可以通过比较过山车所处的高度来分析重力势能和动能的大小．过山车在A处所处的高度最高，重力势能最大，动能最小；过山车在B处所处的高度最小，重力势能最小但动能最大．另外，过山车在运动的过程中忽略空气阻力和摩擦力，没有能量的损耗，其动能和势能的总和（机械能）是不变的．

解答 解：A、过山车在A、C两点时，都具有动能和重力势能，且机械能相等，故A处时的机械能大于C处的动能，故A错误；
B、过山车在C处的高度小，重力势能小于A处，仍具有重力势能，故A处的重力势能等于C处动能与重力势能之和，故B正确；
CD、忽略空气阻力和摩擦力，过山车运动过程中，机械能守恒，故A、B、C处的机械能相等，故C错误，D正确．
故选：BD．

点评 该题考查了能量的转化和能量的守恒．对于动能和势能的相互转化问题，物体动能最大的时候势能最小，物体在势能最大的地方动能最小．如果忽略空气阻力和摩擦力，没有能量的损耗，其动能和势能的总和是不变的．