Question

取一个很轻的圆柱形盒盖，在内侧粘上一个较重的铁球，如图放置在不太陡的斜面上，松开手会发现盒盖向上滚动，关于滚动过程下列说法正确的是

1. A.
   由于整体上移，滚动过程中整体的重力势能增加
2. B.
   虽然整体上移，但滚动过程中整体的重力势能不增加
3. C.
   向上滚动时动能转化为重力势能
4. D.
   向上滚动过程可以滚过完整的一圈

Answer 1

B
分析：圆柱形盒盖内侧粘上一个较重的铁球，由于盒盖很轻，质量可以忽略不计，整体质量可以认为集中在铁球上．
分析整体的重力势能变化，从重力势能大小的影响因素考虑．
圆柱形盒盖可以看出一个杠杆，支点是盒盖和斜面接触点．盒盖在铁球重力作用下向斜面上滚动，当盒盖滚动到时，盒盖由于惯性会再往前滚一端，由于铁球的重力作用，盒盖又会滚到铁球重力作用线和支点在同一条直线上，最终静止在斜面上．
解答：盒盖很轻，整体质量集中在铁球上，整体上升时，整体质量不变，但是铁球的重心降低，重力势能减小．
整体向上滚动时，铁球的重力势能转化为整体的动能．
整体可以看成支点在盒盖和斜面接触点的杠杆，盒盖在铁球重力作用下向斜面上滚动，整体向上只能滚过半圈，由于惯性会继续滚到，但是很快又会滚回到铁球的重力方向和支点在同一条直线的位置，最终静止．
故选B．
点评：由于盒盖很轻，盒盖和铁球的整体看成质量集中在铁球上的模型，这是很重要的．
本题的另一个关键是把盒盖看成一个杠杆．