張洲

在《機械能守恒》這單元知識以動能定理、重力做功的特點、重力做功與重力勢能變化的關(guān)系及機械能守恒定律等基本規(guī)律。其中對于功的計算、功率的理解、做功與物體能量變化關(guān)系的理解及機械能守恒定律的適用條件是本單元的重點內(nèi)容。在本單元知識應(yīng)用的過程中，初學者常犯的錯誤主要表現(xiàn)在：“先入為主”導(dǎo)致解決問題的思路過于僵化，如在計算功的問題中，一些學生一看到要計算功，就只想到W=Fscos θ，而不能將思路打開，從W=Pt和W=△E等多條思路進行考慮；不注意物理規(guī)律的適用條件，導(dǎo)致亂套機械能守恒定律公式。

[小結(jié)]有些問題中桿施力是沿桿方向的，但不能由此定結(jié)論，只要桿施力就沿桿方向。本題中A、B球繞O點轉(zhuǎn)動，桿施力有切向力，也有法向力。其中法向力不做功。如圖所示，桿對B球施的力對B球的做負功。桿對A球做功為正值。A球機械能增加，B球機械能減少。

例4 如圖4，小物塊位于光滑斜面上，斜面位于光滑水平地面上，在小物塊沿斜面下滑的過程中，斜面對小物塊的作用力 （ ）

A.垂直于接觸面，做功為零

B.垂直于接觸面，做功不為零

C.不垂直于接觸面，做功為零

D.不垂直于接觸面，做功不為零

[錯解分析]錯解：斜面對小物塊的作用力是支持力，應(yīng)與斜面垂直，因為支持力總與接觸面垂直，所以支持力不做功。故A選項正確。

斜面固定時，物體沿斜面下滑時，支持力做功為零。受此題影響，有些人不加思索選A。這反映出對力做功的本質(zhì)不太理解，沒有從求功的根本方法來思考，是形成錯解的原因。

[正解]根據(jù)功的定義W=F·scos θ為了求斜面對小物塊的支持力所做的功，應(yīng)找到小物塊的位移。由于地面光滑，根據(jù)圖上關(guān)系可以確定支持力與物塊位移夾角大于90°，則斜面對物塊做負功。應(yīng)選B。

[小結(jié)]求解功的問題一般來說有兩條思路一是可以從定義出發(fā)。二是可以用功能關(guān)系。如本題物塊從斜面上滑下來時，減少的重力勢能轉(zhuǎn)化為物塊的動能和斜面的動能，物塊的機械能減少了，說明有外力對它做功。所以支持力做功。

典型錯誤三：多過程機械能守恒

例5 如圖6所示，輕質(zhì)彈簧豎直放置在水平地面上，它的正上方有一金屬塊從高處自由下落，從金屬塊自由下落到第一次速度為零的過程中（ ）

A.重力先做正功，后做負功

B.彈力沒有做正功

C.金屬塊的動能最大時，彈力與重力相平衡

D.金屬塊的動能為零時，彈簧的彈性勢能最大

[錯解分析]錯解：金屬塊自由下落，接觸彈簧后開始減速，當重力等于彈力時，金屬塊速度為零。所以從金屬塊自由下落到第一次速度為零的過程中重力一直做正功，故A錯。而彈力一直做負功所以B正確。因為金屬塊速度為零時，重力與彈力相平衡，所以C選項錯。金屬塊的動能為零時，彈力最大，所以形變最大，彈性勢能最大。故D正確。

形成以上錯解的原因是對運動過程認識不清。對運動性質(zhì)的判斷不正確。金屬塊做加速還是減速運動，要看合外力方向（即加速度方向）與速度方向的關(guān)系。

[正確解答]要確定金屬塊的動能最大位置和動能為零時的情況，就要分析它的運動全過程。為了弄清運動性質(zhì)，做好受力分析?？梢詮膱D7看出運動過程中的情景。