14.在“驗證機械能守恒定律”的實驗中,已知打點計時器所用電源的頻率為50Hz,查得當?shù)氐闹亓铀俣萭=9.80m/s2,測得所用的重物的質(zhì)量為1.00kg,實驗中得到一條點跡清晰的紙帶,如圖所示,把第一個點記作O,另選連續(xù)的4個點A、B、C、D作為測量的點,經(jīng)測量知道A、B、C、D各點到O點的距離分別為62.99cm、70.18cm、77.69cm、85.73cm,根據(jù)以上數(shù)據(jù),可知重物由O點運動到C點,重力勢能的減少量等于7.61J,動能的增加量等于7.57J.(取三位有效數(shù)字)

分析 根據(jù)下降的高度求出重力勢能的減小量,根據(jù)某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出C點的速度,從而得出動能的增加量.

解答 解:重物由O點運動到C點,重力勢能的減小量△Ep=mgh=1×9.8×0.7769J=7.61J.
C點的瞬時速度${v}_{C}=\frac{{x}_{BD}}{2T}$=$\frac{0.8573-0.7018}{0.04}$m/s=3.89m/s,則動能的增加量$△{E}_{k}=\frac{1}{2}m{{v}_{C}}^{2}$=$\frac{1}{2}×1.00×3.8{9}^{2}$J=7.57J.
故答案為:7.61; 7.57.

點評 解決本題的關鍵掌握紙帶的處理方法,會通過紙帶求解瞬時速度,從而得出動能的增加量.難度不大.

練習冊系列答案
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