Question

高一物理 机械能

如图所示，在倾角=30°的光滑固定斜面上，放有两个质量分别为1kg和2kg的可视为质点的小球A和B，两球之间用一根长L=0.2m的轻杆相连，小球B距水平面的高度h=0.1m。两球从静止开始下滑到光滑地面上，不计球与地面碰撞时的机械能损失，g取10m/s2。则下列说法中正确的是（ ）

A．下滑的整个过程中A球机械能守恒
B．下滑的整个过程中两球组成的系统机械能守恒
C．两球在光滑水平面上运动时的速度大小为2 m/s
D．系统下滑的整个过程中B球机械能的增加量为2/3J

http://gzwl.cooco.net.cn/testdetail/278369/
D 为什么正确 求过程

Answer 1

从下滑的整个过程看，B球先接地面，然后A球除重力做功外杆的阻力也做功，A的机械能不守恒，故A错；下滑的整个过程两球的重力势能全部转化为两球的动能，除此而外并没有其它力对整个系统做功，也没消耗其它能量，故机械能守恒，故B对；由mBg0.1+mAg0.2=（mA+mB）V^2/2
V=√2，故C错；在斜面上两球下滑加速度相等，它们之间没有作用力，而B接触地面后杆对B有作用力，使A的部分机械能转移给了B，B接触地面时它们的速度为（mA+mB）g0.1=（mA+mB）V1^2/2,V1=√2,当A球也触地时它们的速度mAg0.1+(mA+mB)V1^2/2=(mA+mB)V2^2/2,V2^2=8/3,B球增加的机械能ΔE=mBV2^2/2-mBV1^2/2=2/3J,故D对

Answer 2

AB两球的总机械能：2*10*0.1+1*10*0.2=4J。则根据机械能守恒，AB滑到地面的共同速度v：0.5*3*v^2=4，v^2=8/3。则B的动能为0.5*2*v^2=8/3J。B的起始重力势能为2*10*0.1=2J。机械能增加：8/3-2=2/3J