Question

如圖中兩物體質(zhì)量分別為m和2m，滑輪的質(zhì)量和摩擦都不計(jì)，開始時(shí)用手托住2m的物體，釋放后，當(dāng)2m的物體從靜止開始下降h后的速度是多少？

Answer 1

【答案】分析：該題中的兩個(gè)物體，單獨(dú)分析時(shí)，機(jī)械能都不守恒，若把兩個(gè)物體看做一個(gè)系統(tǒng)，則系統(tǒng)的機(jī)械能守恒．在2m的物體從靜止開始下降h后，質(zhì)量為m的物體則會上升h，可求出系統(tǒng)減少的重力勢能為mgh，在此過程中，兩物體的動能增加，總動能為兩物體的動能之和．由機(jī)械能守恒定律列式求解，可求出結(jié)果．
解答：解：
細(xì)繩的拉力分別對質(zhì)量為m的物體和對質(zhì)量為2m的物體做正功和負(fù)功，所以兩物體各自的機(jī)械能都不守恒，但兩物體構(gòu)成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，故以系統(tǒng)為研究對象
此過程中系統(tǒng)減少的重力勢能為：
△E_p=2mgh-mgh=mgh
此過程中系統(tǒng)增加的動能為△E_k==
根據(jù)機(jī)械能守恒定律，有：
△E_p=△E_k
即：mgh=
解得：
答：當(dāng)2m的物體從靜止開始下降h后的速度．
點(diǎn)評：此題的關(guān)鍵是正確的選取研究對象和對系統(tǒng)機(jī)械能是否守恒的判斷．
判斷機(jī)械能守恒的方法一般有兩種：
①、用做功來判斷，分析物體和物體的受力情況（包括內(nèi)力和外力），明確各力做功的情況，若對物體或系統(tǒng)只有重力和彈力做功，沒有其他力做功或其他力做功的代數(shù)和為零，則機(jī)械能守恒．
②、用能量的轉(zhuǎn)化來判斷，若物體系中只有動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化而無機(jī)械能與其他形式的能的轉(zhuǎn)化，則物體系的機(jī)械能守恒．