例 7、 如图3-8, 质量分别为m 和 2m 的两个小球A 和 B, 中间用轻质杆相连,在杆的中点 O 处有一固定转动轴,把杆置于水平位置后释放,在B 球顺时针摆动到最低位置的过程中 [ ] A. B 球的重力势能减少,动能增加,B 球和地球组成的系统机械能守恒 B. A 球的重力势能增加,动能也增加,A 球和地球组成的系统机械能不守恒。 C. A 球、B 球和地球组成的系统机械能守恒 D. A 球、B 球和地球组成的系统机械不守恒 【错解分析】错解:B 球下摆过程中受重力、杆的拉力作用。拉力不做功,只有重力做功,所以B 球重力势能减少,动能增加,机械能守恒,A 正确。 同样道理A 球机械能守恒,B 错误,因为A, B 系统外力只有重力做功,系统机械能守恒。故C 选项正确。 B 球摆到最低位置过程中,重力势能减少动能确实增加,但不能由此确定机械能守恒。错解中认为杆施的力沿杆方向,这是造成错解的直接原因。杆施力的方向并不总指向沿杆的方向,本题中就是如此。杆对A, B 球既有沿杆的法向力,也有与杆垂直的切向力。所以杆对 A, B 球施的力都做功,A 球、B 球的机械能都不守恒。但A+B 整体机械能守恒。 【正确解答】B 球从水平位置下摆到最低点过程中,受重力和杆的作用力,杆的作用力方向待定。下摆过程中重力势能减少动能增加,但机械能是否守恒不确定。A 球在B 下摆过程中,重力势能增加,动能增加,机械能增加。由于A+B 系统只有重力做功,系统机械能守恒,A 球机械能增加,B 球机械能定减少。所以B, C 选项正确。 【小结】 有些问题中杆施力是沿杆方向的,但不能由此定结论,只要杆施力就沿杆方向。本题中A、 B 球绕O 点转动,杆施力有切向力,也有法向力。其中法向力不做功。如图 3-9 所示,杆对B 球施的力对B 球的做负功。杆对A 球做功为正值。A 球机械能增加,B球机械能减少。 例 8、 如图3- 10,质量为M 的木块放在光滑水平面上,现有一质量为m 的子弹以速度 v0 射入木块中。设子弹在木块中所受阻力不变,大小为f,且子弹未射穿木块。若子弹射入木块的深度为D,则木块向前移动距离是多少?系统损失的机械能是多少? 【错解分析】错解:( 1)以木块和子弹组成的系统为研究对象。系统沿水平方向不受外力,所以沿水平方向动量守恒。设子弹和木块共同速度为v。据动量守恒有mv0=( M+ m)v 解得v = mv0/(M+m) 子弹射入木块过程中,摩擦力对子弹做负功 (...