Question

如圖物塊和斜面都是光滑的，物塊從靜止沿斜面下滑過程中，物塊機(jī)械能是否守恒？系統(tǒng)機(jī)械能是否守恒？

Answer 1

⑴由于斜面本身要向左滑動，所以斜面對物塊的彈力N和物塊的實(shí)際位移s的方向已經(jīng)不再垂直，彈力要對物塊做負(fù)功，對物塊來說已經(jīng)不再滿足“只有重力做功”的條件。⑵由于水平方向系統(tǒng)動量守恒，斜面一定會向右運(yùn)動，其動能也只能是由物塊的機(jī)械能轉(zhuǎn)移而來，所以物塊的機(jī)械能必然減少

以物塊和斜面系統(tǒng)為研究對象，很明顯物塊下滑過程中系統(tǒng)不受摩擦和介質(zhì)阻力，故系統(tǒng)機(jī)械能守恒。又由水平方向系統(tǒng)動量守恒可以得知：斜面將向左運(yùn)動，即斜面的機(jī)械能將增大，故物塊的機(jī)械能一定將減少。

有些同學(xué)一看本題說的是光滑斜面，容易錯認(rèn)為物塊本身機(jī)械能就守恒。這里要提醒兩條：⑴由于斜面本身要向左滑動，所以斜面對物塊的彈力N和物塊的實(shí)際位移s的方向已經(jīng)不再垂直，彈力要對物塊做負(fù)功，對物塊來說已經(jīng)不再滿足“只有重力做功”的條件。⑵由于水平方向系統(tǒng)動量守恒，斜面一定會向右運(yùn)動，其動能也只能是由物塊的機(jī)械能轉(zhuǎn)移而來，所以物塊的機(jī)械能必然減少