Question

如圖甲所示，用包有白紙的質量為1.00kg的圓柱棒替代紙帶和重物，蘸有顏料的毛筆固定在電動機上并隨之轉動，使之替代打點計時器．當燒斷懸掛圓柱棒的線后，圓柱棒豎直自由下落，毛筆就在圓柱棒表面的紙上畫出記號，如圖乙所示，設毛筆接觸棒時不影響棒的運動．測得記號之間的距離依次為26.0mm、42.0mm、58.0mm、74.0mm、90.0mm、106.0mm，已知電動機銘牌上標有“1440r/min”的字樣，由此驗證機械能守恒．根據以上內容，回答下列問題：

(1)毛筆畫相鄰兩條線的時間間隔T＝________s，圖乙中的圓柱棒的________端是懸掛端(填“左”或“右”)．

(2)根據乙所給的數據，可知毛筆畫下記號C時，圓柱棒下落的速度v_C＝________m/s；畫下記號D時，圓柱棒下落的速度v_D＝________m/s；記號C、D之間圓柱棒的動能的變化量為______J，重力勢能的變化量為________J(g＝9.8m/s²)．由此可得出的結論是________．(結果保留兩位有效數字)

 

Answer 1

【答案】

見解析

【解析】(1)T＝＝s＝0.042s，左端相鄰筆跡間間距大，故左端是懸掛端．

(2)v_C＝m/s＝1.2m/s，

v_D＝m/s＝1.6m/s，

ΔE_K＝m(v－v)＝0.53J，ΔE_P＝mg＝0.57J，

在誤差允許范圍內，圓柱體的機械能是守恒的．