Question

2．針對如圖三種現象，①甲圖是一個無摩擦的、不在同一平面上連續(xù)的軌道，小球從A點經B、C能滑到D；②乙圖是一個無摩擦的滾擺，將細繩繞軸轉到A點，放手后，能在上下來回轉動；③丙圖是一個單擺，從A點放手，能擺到B點，若在O點放一小棒，抵住細繩，小球能擺到C點；④丁圖AOB是光滑軌道，A點的高度H大于B點的高度，讓小球由A點靜止開始自由落下，沿軌道AOB到達B點后離開（不計空氣阻力），則小球離開B點后的運動軌跡最符合實際的是b；其中不能成立的是（　　）

• A． ①②③
• B． ②④
• C． ③④
• D． ③

Answer 1

分析 在只有動能和勢能進行轉化時，機械能的總量是守恒的，據此結合圖中的實驗現象進行分析．

解答 解：①甲圖中無摩擦，機械能是守恒的，因此，小球從A點經B、C能滑到D；故正確；
②乙圖中無摩擦，將細繩繞軸轉到A點，放手后，滾擺能在上下來回轉動，故正確；
③丙圖中，將單擺從A點放手，能擺到B點，若在0點放一小棒，抵住細繩，小球仍只能擺到B點，而不可能上升到更高的C點．故錯誤．
④由題知，AOB為完全光滑軌道，所以，小球運動時其機械能守恒；
小球從A點由靜止滑下，則小球的機械能等于A點時的重力勢能；整個過程中，機械能守恒，a虛線的最高點超過了A點的高度，這是不可能的；
b虛線的最高點與A點的高度相同，而在b虛線的最高點時，小球仍具有向右運動的速度，所以b虛線表示小球的機械能大于A點的機械能，也是不可能的；
c虛線的最高點低于A點，由于在最高點時小球仍運動，其總機械能可能與開始時的機械能相等，符合實際；
d虛線中小球離開軌道時，由于慣性，應具有沿軌道方向向上運動的速度，則d虛線不可能．所以符合實際的是c；故錯誤；
故正確的是②④；
故選B．

點評 了解機械能守恒的條件，會根據實際分析機械能的轉化情況，是正確解答的關鍵．