Question

如圖5-3-5所示物塊、斜面體與水平地面均光滑，物塊從靜止沿斜面下滑過程中，物塊的機械能是否守恒？物塊和斜面體組成的系統機械能是否守恒？

圖5-3-5

Answer 1

解析：方法一：以物塊和斜面體系統為研究對象，很明顯物塊下滑過程中系統只有重力做功，故系統機械能守恒.又由水平方向系統動量守恒知：斜面體將向右運動，即斜面體的機械能將增加，故物塊的機械能一定將減少.

方法二：本題一看是光滑斜面，有些同學容易錯認為物塊本身機械能就守恒.這里要提醒：由于斜面體本身要向右滑動，所以斜面對物塊的彈力和物塊的實際運動方向已經不再垂直（如圖5-3-6），彈力要做功，而且是做負功，對物塊來說不再滿足機械能守恒條件，物塊的機械能要減少.對斜面體來說，受到的壓力F_N′對斜面體做正功使斜面體機械能增加.這一對內力F_N、F_N′所做功的代數和為零，使物塊的一部分機械能轉移到斜面體上來，ΔE_物減=ΔE_斜增，故物塊和斜面組成的系統中只有動能和勢能的相互轉化而無機械能與其他形式的能的轉化，則系統機械能守恒.

圖5-3-6

答案：略