Question

机械能守恒题

1．如图所示，在光滑固定的曲面上，放有两个质量分别为1 kg和2 kg的可视为质点的小球A和B，两球之间用一根轻质弹簧相连，用手拿着A如图所示竖直放置，AB间距离L＝0.2 m，小球B刚刚与曲面接触且距水平面的高度h＝0.1 m．此时弹簧的弹性势能Ep＝1 J，自由释放后两球以及弹簧从静止开始下滑到光滑地面上，以后一直沿光滑地面运动，不计一切碰撞时机械能的损失，g取10 m/s2.则下列说法中正确的是(　　)
A．下滑的整个过程中弹簧和A球组成的系统机械能守恒
B．下滑的整个过程中两球及弹簧组成的系统机械能守恒
C．B球刚到地面时，速度是 m/s
D．当弹簧处于原长时，以地面为参考平面，两球在光滑水平面上运动时的机械能为6 J

问为什么曲面对系统不做功

Answer 1

解析：　当小球A在斜面上、小球B在平面上时杆分别对A、B做功，因此下滑的整个过程中A球机械能不守恒，而两球组成的系统机械能守恒，A错误，B正确；从开始下滑到两球在光滑水平面上运动，利用机械能守恒定律可得：mAg(Lsin 30°＋h)＋mBgh＝(mA＋mB)v2，解得v＝ m/s，C错误；下滑的整个过程中B球机械能的增加量为ΔE＝mBv2－mBgh＝ J，D正确．
答案：　BD

Answer 2

系统在曲面上滑动时，速度方向始终沿曲面切向，而曲面如果光滑的话只能提供给系统沿曲面法向的支持力，即力的方向垂直于系统速度方向，所以不做功