结构推理 如下图所示，已知滑轮的半径为30cm，转动惯量为0.50kg·m2，弹簧的劲度系数k=2.0N/m。问质量为60g的物体落下40cm时的速率是多大？（设开始时物体静止且弹簧无伸长，在物体下落过程中绳子与滑轮无相对滑动）。
【正确答案】依题意可知，对整个系统来说机械能守恒，设下落物体下落40cm时的速率为v，滑轮的角速度ω（这里v＝ωR），下落物体的势能转化为弹簧的弹性势能（这里，滑轮的转动动能和下落物体的动能，即 亦即 代入可得
【答案解析】