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[!--downpath--]先計算當前勢能與初始態的勢能差,再根據機械能守恒,這個勢能差就是最后的系統總動能,再計算小球速度。
兩小球質量相同,其高度變化不影響總勢能,導致勢能變化并使其轉化為動能的是長為L質量M的鐵鏈由于左右不等長所導致的。由于高度差為x,不妨假設左長右短,可知左側長為L/2+x/2,右側為L/2-x/2,質量各為各自長度所占總長度的相應比例,質心位于兩段鐵鏈的中點處。任取一個利于計算的零勢點,計算當前勢能與初始平衡態時的勢能差。
分析可知整個系統均以速率v運動,總動能為1/2*3M*V*V,它就是前面提到的那個勢能差。V就能求出來了。
(1)在本實驗中由于采用了打電計時器,通過打點計時器可以測量物體下落時間,因此不需要有用秒表測量時間,故A步驟是不必要的.
(2)利用勻變速直線運動的推論:CE之間的平均速度等于D點的瞬時速度,得:
vD=
xCE
2T =
(31.10?14.77)×10?2m
2×0.02s =4.0825m/s
因此打點計時器打D點時重物的動能是:
Ek=
1
2 m
v 2
D
=
1
2 ×1×(4.0825)2=8.33J
故答案為:(1)A;(2)8.33.