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[!--downpath--]先计算当前势能与初始态的势能差,再根据机械能守恒,这个势能差就是最后的系统总动能,再计算小球速度。
两小球质量相同,其高度变化不影响总势能,导致势能变化并使其转化为动能的是长为L质量M的铁链由于左右不等长所导致的。由于高度差为x,不妨假设左长右短,可知左侧长为L/2+x/2,右侧为L/2-x/2,质量各为各自长度所占总长度的相应比例,质心位于两段铁链的中点处。任取一个利于计算的零势点,计算当前势能与初始平衡态时的势能差。
分析可知整个系统均以速率v运动,总动能为1/2*3M*V*V,它就是前面提到的那个势能差。V就能求出来了。
(1)在本实验中由于采用了打电计时器,通过打点计时器可以测量物体下落时间,因此不需要有用秒表测量时间,故A步骤是不必要的.
(2)利用匀变速直线运动的推论:CE之间的平均速度等于D点的瞬时速度,得:
vD=
xCE
2T =
(31.10?14.77)×10?2m
2×0.02s =4.0825m/s
因此打点计时器打D点时重物的动能是:
Ek=
1
2 m
v 2
D
=
1
2 ×1×(4.0825)2=8.33J
故答案为:(1)A;(2)8.33.