Начальная потенциальная энергия шарика перед моментом как его оптустили

Eнач=Mgl

В точке равновесия она полностью переходит в кинетическую но на встречу несущемуся шарику садится муха отнимая тем самым у него энергию

Eмух=mv^2/2

и увеличивая вес системы на её вес (M+m)

Кинетическая энергия в этот момент становится

Eкин=Енач-Емух=Mgl-mv^2/2

И она полность перейдет после этого в потенциальную энергию на высоте h

Eпот=(M+m)gh

Екин=Eпот

Mgl-mv^2/2=(M+m)gh

отсюда h=\frac{(Mgl-mv^2/2)}{(M+m)g}

и угол на который отклониться шарик α=arccos((l-h)/l)