Question

2．针对如图三种现象，①甲图是一个无摩擦的、不在同一平面上连续的轨道，小球从A点经B、C能滑到D；②乙图是一个无摩擦的滚摆，将细绳绕轴转到A点，放手后，能在上下来回转动；③丙图是一个单摆，从A点放手，能摆到B点，若在O点放一小棒，抵住细绳，小球能摆到C点；④丁图AOB是光滑轨道，A点的高度H大于B点的高度，让小球由A点静止开始自由落下，沿轨道AOB到达B点后离开（不计空气阻力），则小球离开B点后的运动轨迹最符合实际的是b；其中不能成立的是（　　）

• A． ①②③
• B． ②④
• C． ③④
• D． ③

Answer 1

分析 在只有动能和势能进行转化时，机械能的总量是守恒的，据此结合图中的实验现象进行分析．

解答 解：①甲图中无摩擦，机械能是守恒的，因此，小球从A点经B、C能滑到D；故正确；
②乙图中无摩擦，将细绳绕轴转到A点，放手后，滚摆能在上下来回转动，故正确；
③丙图中，将单摆从A点放手，能摆到B点，若在0点放一小棒，抵住细绳，小球仍只能摆到B点，而不可能上升到更高的C点．故错误．
④由题知，AOB为完全光滑轨道，所以，小球运动时其机械能守恒；
小球从A点由静止滑下，则小球的机械能等于A点时的重力势能；整个过程中，机械能守恒，a虚线的最高点超过了A点的高度，这是不可能的；
b虚线的最高点与A点的高度相同，而在b虚线的最高点时，小球仍具有向右运动的速度，所以b虚线表示小球的机械能大于A点的机械能，也是不可能的；
c虚线的最高点低于A点，由于在最高点时小球仍运动，其总机械能可能与开始时的机械能相等，符合实际；
d虚线中小球离开轨道时，由于惯性，应具有沿轨道方向向上运动的速度，则d虚线不可能．所以符合实际的是c；故错误；
故正确的是②④；
故选B．

点评 了解机械能守恒的条件，会根据实际分析机械能的转化情况，是正确解答的关键．