如图所示,AB为光滑的水平面,BC是倾角为α的足够长的光滑斜面(斜面体固定不动).AB,BC间用一小段光滑圆弧轨【点击查看详情】
选取AB水平面为零势能参考面。起始状态时,L-a段的重心位于0点,a段的重心位于-a/2*sinα处。因此,整个链条的势能为Ep=m1g*0+m2g(-a/2*sinα)=mg*a/L*(-a/2*sinα)。起始时链条静止,故动能为0,即Ek=0。当链条的D端滑至B点时,整个链条的重心位于-L/2*sinα处。此时链条的势能变为Ep';=mg(-L/2*sinα)。设此时链条速度为v,则其动能为Ek';=1/2*mv^2。根据机械能守恒定律,起始状态的机械能等于最终状态的机械能,即Ep+Ek=Ep';+Ek'。将上述表达式代入得:mg*a/L*(-a/2*sinα)+0=mg(-L/2*sinα)+1/2*mv^2。