張建生

各類考試對(duì)單個(gè)物體的機(jī)械能守恒問(wèn)題的考查，常會(huì)結(jié)合平拋運(yùn)動(dòng)、圓周運(yùn)動(dòng)、牛頓第二定律等知識(shí)，主要考查同學(xué)們的理解、分析能力。下面分類舉例分析。

一、考查對(duì)機(jī)械能守恒的判斷

例1 如圖1所示，將一個(gè)內(nèi)、外側(cè)均光滑的半圓形槽置于光滑的水平面上，槽的左側(cè)有一豎直墻壁?，F(xiàn)讓一小球自左端槽口A點(diǎn)的正上方由靜止開(kāi)始下落，從A點(diǎn)與半圓形槽相切進(jìn)入槽內(nèi)，則下列說(shuō)法正確的是（ ）。

A.小球在半圓形槽內(nèi)運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程中，只有重力對(duì)它做功

B.小球從A點(diǎn)向半圓形槽的最低點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，小球處于失重狀態(tài)

C.小球從A點(diǎn)經(jīng)最低點(diǎn)向右側(cè)最高點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，小球與槽組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒

D.小球從下落到從右側(cè)離開(kāi)槽的過(guò)程中機(jī)械能守恒

答案 C

解析 小球從A點(diǎn)向半圓形槽的最低點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，半圓形槽有向左運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，但是實(shí)際上沒(méi)有動(dòng)，整個(gè)系統(tǒng)只有重力做功，所以小球與槽組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒。而小球過(guò)了半圓形槽的最低點(diǎn)以后，半圓形槽向右運(yùn)動(dòng)，由于系統(tǒng)沒(méi)有其他形式的能量產(chǎn)生，滿足機(jī)械能守恒的條件，所以系統(tǒng)的機(jī)械能守恒。小球從開(kāi)始下落至到達(dá)槽最低點(diǎn)前，小球先失重，后超重。當(dāng)小球向右上方滑動(dòng)時(shí)，半圓形槽也向右移動(dòng)，半圓形槽對(duì)小球做負(fù)功，小球的機(jī)械能不守恒。

評(píng)注 小球從下落到運(yùn)動(dòng)到半圓形槽的最低點(diǎn)的過(guò)程中，只有重力做功，機(jī)械能守恒；但小球在半圓形槽右半部分運(yùn)動(dòng)時(shí)，槽向右移，槽對(duì)小球的彈力對(duì)小球做負(fù)功，小球的機(jī)械能不守恒。不注意這一點(diǎn)，易錯(cuò)選A、D選項(xiàng)。