力学中一个诡秘的错误.PDF

14 物理与工程 　Vol 12 　No 2 　2002 　 力学中一个诡秘的错误 高炳坤 (清华大学物理系 ,北京 　100084) ( 收稿 日期 : 摘 　要 　找到了诡秘的错误的原因 ———未考虑地球所受的惯性力. 关键词 　光滑斜坡 ;惯性力 ;机械能 A SECRETIVE PROBLEM IN MECHANICS Gao Bingkun (Department of Physics , Tsinghua University , Beijin g 　100084) Abstract 　We disscused the effect of inertia force in studying the system including earth. Key Words 　slope ; inertia force ; mechanical energy 　　如图 1 所示 :在水平地面上筑一光滑的 1 2 1 2 1 2 ( M e + m) u + m g h = M e u + m v θ 2 2 2 斜坡 ,它高为 h , 与水平地面的夹角为 ; 开始 ( ) 时有一物块相对于斜坡静止且处在斜坡的最 1 高处, 然后物块沿斜坡 自由下滑; 有一小车以 2 ( ) ∴　　v = u + 2 g h 2 恒速 u 沿水平地面运动; 试问, 当物块刚滑到 式中 M e 为地球质量, m 为物块的质量. 斜坡的底部时, 它相对于小车的速度 u 是多 大 ? ( ) 2 　对式 2 的校核 1 　一种想当然的解法 ( ) 为了校核式 2 是否正确, 可采用如图 2 所示的方法 :在地面上先求出物块滑到底部 将物块与地球选作系统, 从小车上看该 时的速度 v ′, 再将 v ′与 - u 合成, 便得物块滑 系统的机械能守恒, 故有 到底部时相对于小车的速度 v. 物理与工程 　Vol 12 　No 2 　2002 15 ( ) 　　仍选物块与地球为