联立①②得:
答案:
例题2 如图所示,质量为2m和m的可看作质点的小球A、B用不计质量不可伸长的细线相连,跨在固定的光滑圆柱两侧,开始时,A球和B球与圆柱轴心同高,然后释放A球,则B球到达最高点时的速率是多少?
思路分析:整个过程中,A、B组成的系统只有重力做功,故系统机械能守恒。选轴心所在水平面为零势能面,则刚开始时系统的机械能E1=0。当B球到达最高点时,细线被A球拉下的长度为×2πR,此时A、B两球的重力势能分别为=mgR,=-2mg×。所以此时系统的机械能为E2=mgR+mv2-2mg×+(2m)v2,根据机械能守恒定律有0=mgR+mv2-2mg×+(2m)v2,解得v=。
本题还可以使用能量转化的方式进行列式,更为简便。
AB组成的系统,初末状态重力势能的减少量为
动能的增加量为
由于系统机械能守恒,故,同样可以解得v=
答案:
【知识脉络】