14.(1)用如圖所示的實驗裝置驗證m1、m2組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒.m2從高處由靜止開始下落,在m1拖著的紙帶上打出一系列的點(diǎn),對紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測量,即可驗證機(jī)械能守恒定律.下圖給出的是實驗中獲取的一條紙帶:0是打下的第一個點(diǎn),每相鄰兩計數(shù)點(diǎn)間還有4個點(diǎn)未標(biāo)出,計數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示.已知m1=50g、m2=150g,g取10m/s2,交流電源的頻率為50Hz不考慮各處摩擦力的影響,結(jié)果保留兩位有效數(shù)字.

(1)在紙帶上打下計數(shù)點(diǎn)5時m2的速度v=2.4m/s;
(2)在打點(diǎn)0~5過程中系統(tǒng)動能的增量△Ek=0.58J,系統(tǒng)重力勢能的減少量△Ep=0.60J;
(3)若某同學(xué)作出$\frac{1}{2}$v2-h圖象如圖所示,則該同學(xué)測得的重力加速度g=9.7m/s2

分析 (1)根據(jù)在勻變速直線運(yùn)動中時間中點(diǎn)的瞬時速度大小等于該過程中的平均速度,可以求出打下記數(shù)點(diǎn)5時的速度大。
(2)根據(jù)物體的初末動能大小可以求出動能的增加量,根據(jù)物體重力做功和重力勢能之間的關(guān)系可以求出系統(tǒng)重力勢能的減小量;
(3)根據(jù)圖象的物理意義可知,圖象的斜率大小等于物體的重力加速度大。

解答 解:(1)根據(jù)在勻變速直線運(yùn)動中時間中點(diǎn)的瞬時速度大小等于該過程中的平均速度,可知打第5個點(diǎn)時的速度為:
${v}_{5}=\frac{{x}_{46}}{2T}=\frac{(21.60+26.40)cm}{2×0.1s}=2.4m/s$
(2)物體的初速度為零,所以動能的增加量為:$△{E}_{k}=\frac{1}{2}{(m}_{1}+{m}_{2}){v}_{5}^{2}-0=0.58J$
重力勢能的減小量等于物體重力做功,故:△EP=W=(m2-m1)gh=0.60J;
(3)本題中根據(jù)機(jī)械能守恒可知,$mgh=\frac{1}{2}m{v}^{2}$,即有:$\frac{1}{2}{v}^{2}=gh$,所以出$\frac{1}{2}{v^2}-h$圖象中圖象的斜率表示重力加速度,由圖可知,斜率k=9.7,故當(dāng)?shù)氐膶嶋H重力加速度g=9.7m/s2
故答案為:(1)2.4。2)0.58 0.60。3)9.7

點(diǎn)評 本題全面的考查了驗證機(jī)械能守恒定律中的數(shù)據(jù)處理問題,要熟練掌握勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律以及功能關(guān)系,增強(qiáng)數(shù)據(jù)處理能力.

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C.分別通過同一雙縫產(chǎn)生的干涉條紋的間距是da>db>dc
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②由G$\frac{Mm}{{r}^{2}}$=mω2r得$ω=\sqrt{\frac{GM}{{r}^{3}}}$∴r越大,ω越小
③由G$\frac{Mm}{{r}^{2}}$=m$\frac{4{π}^{2}}{{T}^{2}}$r得T=$\sqrt{\frac{4{π}^{2}{r}^{3}}{GM}}$∴r越大,T越大.

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B.彈簧振子振動周期為$\frac{{T}_{1}+{T}_{2}}{2}$
C.要使彈簧振子振幅增大,可讓把手轉(zhuǎn)速減小
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