Question

物理关于机械能守恒的问题

就是讲一杆，他左边的三分之一处固定质量为m的小球A，右边的三分之二处固定着质量为m的小球B，由一开始的水平位置松手会运动，它的机械能守恒的，是吗？根据这可以求出小球A的速度，可是为什么可以根据动能定理求出杆对A的做的功呢？他不是速度方向和力的方向垂直的吗（不是有用细绳就可认为其不做工的吗？为什么这就不行了呢？）好疑惑哦，回答得好的追加分哦！谢啦~~

Answer 1

细绳给球的力是与速度方向垂直的，所以不做功
这里小球固定在杆上，杆会给小球一个沿速度方向的弹力和一个垂直于速度方向的力，前者是做功的

追问

杆会给小球一个沿速度方向的弹力和一个垂直于速度方向的力
这句怎么理解？

追答

因为这个问题中，运动必须满足一个限制条件，就是两个球的角速度相等。不如说在球A下落h高度的时候，如果没有这个限制，那么它的速度为v1，有这个限制时的速度为v2.那么v1和v2是不相等的。原因就是有一个沿速度方向的弹力，改变了v的大小。
再看垂直于速度的力，如果没有这个力，小球不可能做圆周运动，一定会脱离杆，所以一定有这个力

Answer 2

同学你好，我是来自新东方优能学习中心的老师夏梦迪。

杆是有个支点的吧？由于不知道支点在哪，我只能大概说一下，
杆要保持A和B任何时候角速度一样，而实际单独摆动A或者B时他们的角速度不同，也就是说杆的存在限制了两个各自的速度，必然是使得一个变快一个变慢，从动力学角度看就是杆的切线方向对AB都有力，对一个做正功另一个做负功，而杆对两者做的总功为0，所以也就有了只有重力做功==>机械能守恒

如果把题目改成单根杆单个小球，那么杆就不做功了

祝你取得好成绩。

追问

杆的切线方向对AB都有力？这个怎么理解呀？？

Answer 3

你分析一下，运动过程中力的方向和位移的方向都是怎么变化的。开始初速度都为零，b运动至最低点时候，速度都达到最大，这期间b侧做功与a侧做功的和为当前总动能。细绳只有拉力，没支持力。拉力始终与速度方向垂直，否则就构不成绳子边缘物体的圆周运动。

Answer 4

不一定都是系统，只受重力的作用机械能就守恒
要是系统的话，就只受重力和弹力
例:在光滑水平面上运动的小球,碰到弹簧上,把弹簧压缩后又被弹回来,小球的机械能守恒么?以那谢物体组成的系统的机械能是守衡的?
小球的机械能不守恒，它与弹簧组成的系统的机械能是守恒的。