Question

固定在火车车厢内的光滑斜面，倾角为θ.车厢以速度v₀前进，斜面上质量为m的滑块从点A自由下滑距离为s，如图所示.试分析：以地面为参照系，质量为m的滑块机械能是否守恒?

 

Answer 1

答案：
解析：

以地面为参照系，取过A点的水平面为零势能面，则   ，   式中vB为滑块从点A相对斜面下滑距离s后到达点B时相对地的速度，其大小为滑块在点B时相对车厢的速度vB′和车厢速度v0的矢量和的大小，vB′和v0夹角为θ.如图所示，以车厢为参照物，滑块从点A下滑到点B的过程中，只有重力做功，根据机械能守恒定律，得 由余弦定理，得 将上述表达式，代入EB式中，有 即EB>Ea 故以地面为参照系，质量为m的滑块机械能不守恒.

提示：

看滑块的动能和势能总和是否保持不变。