圆槽固定时,木块下滑过程中只有重力做功,木块的机械能守恒。木块在最高处的势能全部转化为滑出槽口时的动能。由:
(3分)
木块滑出槽口时的速度:
(2分)
圆槽可动时,当木块开始下滑到脱离槽口的过程中,对木块和槽所组成的系统,水平方向不受外力,水平方向动量守恒。 (1分)
设木块滑出槽口时的速度为
,槽的速度为u,则:
③ (3分)
又木块下滑时,只有重力做功,机械能守恒,木块在最高处的势能转化为木块滑出槽口时的动能和圆槽的动能,即:
(3分)
联立③④两式解得木块滑出槽口的速度:
(3分)
因此,两种情况下滑出槽口的速度之比:
(3分)