解析 解法一:用ΔEk增=ΔEp减求解.
在砝码下降h的过程中,系统增加的动能为
ΔEk增=(M+m)v2,
系统减少的重力势能ΔEp减=Mgh,
由ΔEk增=ΔEp减得:
(M+m)v2=Mgh,
解得v= =.
解法二:用E初=E末求解.
设砝码开始离桌面的距离为x,取桌面所在的水平面为参考面,则系统的初始机械能E初=-Mgx,系统的末机械能E末=-Mg(x+h)+(M+m)v2.
由E初=E末得:
-Mgx=-Mg(x+h)+(M+m)v2,解得v=.
解法三:用ΔEA增=ΔEB减求解.
在砝码下降的过程中,木块增加的机械能ΔEm增=mv2,砝码减少的机械能ΔEM减=Mgh-Mv2.
由ΔEm增=ΔEM减得:
mv2=Mgh-Mv2,
解得v=.
答案
图3
针对训练 如图3所示,一轻质弹簧固定于O点,另一端系一小球,将小球从与O点在同一水平面且弹簧保持原长的A点无初速度地释放,让它自由摆下,不计空气阻力.在小球由A点摆向最低点B的过程中( )