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    如图1所示，将包有白纸的圆柱棒替代纸带和重物，蘸有颜料的毛笔固定在马达（即电动机）上并随之转动，使之替代打点计时器．当烧断悬挂圆柱棒的线后，圆柱棒竖直自由落下，毛笔就在圆柱棒面上的纸上画出记号，如图2所示．测得记号之间的距离依次为26mm、42mm、58mm、74mm、90mm、106mm．已知马达铭牌上标有“1440r/min”的字样，由此验证机械能守恒定律．根据以上内容回答下列问题：

    （1）毛笔画的相邻记号间的时间间隔T=
    0.042
    0.042
    s，图2中的圆柱棒的
    左
    左
    端是悬挂端．（填“左”或“右”）
    （2）根据图中所给的数据，可知毛笔画下记号C时，圆柱棒下落的速度VC=
    1.2m/s
    1.2m/s
    ，画下记号D时，圆柱棒下落的速度VD=
    1.6m/s
    1.6m/s
    ，动能的变化量为
    0.53m
    0.53m
    ，在这段这位移上，圆柱棒重力势能的变化量为
    0.57m
    0.57m
    （设棒的质量为m）．
    分析：（1）了解该实验装置的原理，它类似于打点计时器，蘸有颜料的毛笔随电动机转一圈就在圆柱棒面上的纸上画出记号，这就像打点计时器每隔一定时间就打一个点；
    （2）利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度，从而求出动能．根据功能关系得重力势能减小量等于重力做功的数值．
    解答：解：（1）毛笔画相邻两条线的时间间隔为电动机的转动周期，已知电动机铭牌上标有“1440r/min”字样，即每秒转24周，所以时间间隔为：T=
    1
    24
    s    ．
    圆柱下落过程中，毛笔依次从圆柱的下端往上端画，随着时间圆柱是加速运动，在图2中圆柱的左端速度较大，右端速度较小，所以图2中的圆柱棒的左端是悬挂端．
    故答案为：
    1
    24
    ；左．
    （2）匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，因此有：
    vC=
    (0.058+0.042)m
    2×
    1
    24
    s
    =1.2m/s
    vD=
    (0.074+0.058)m
    2×
    1
    24
    s
    =1.6m/s
    C、D之间棒的动能的变化量为△EK=EkD-EkC≈0.53mJ
    根据重力势能的定义式得：
    重力势能减小量△Ep=mgh=1.0×9.8×0.058J=0.57m J．
    故答案为：1.2；1.6；0.53m；0.57m．
    点评：实验装置是根据打点计时器的特点和实验原理进行设计新的实验，数据的处理思路与打点计时器打出来的纸带处理一样．
    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图1所示，用包有白纸的质量为1.00kg的圆柱棒替代纸带和重物；蘸有颜料的毛笔固定在电动机的飞轮上并随之匀速转动，以替代打点计时器．烧断悬挂圆柱棒的线后，圆柱棒竖直自由下落，毛笔就在圆柱棒面的纸上画出记号，如图2所示．设毛笔接触棒时不影响棒的运动，测得记号之间的距离依次为26.0mm、50.0mm、74.0mm、98.0mm、122.0mm、146.0mm，由此可验证机械能守恒定律．已知电动机铭牌上标有“1200r/min“字样．根据以上内容固答下列问题：
    （1）毛笔面相邻两条线的时间间隔T=
    0.05
    0.05
    ．
    （2）根据图中所给的数据可知：在毛笔面下记号“3“到面下记号“6“的这段时间内，棒的动能的增加量为
    2.82
    2.82
     J，重力势能的减少量为
    2.88
    2.88
    ．由此可得出的结论是
    在实验误差允许的范围内，圆柱棒在下落过程中机械能守恒
    在实验误差允许的范围内，圆柱棒在下落过程中机械能守恒
    ．（g=9.8m/s2，结果保留三位有效数字）

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图a所示，将包有白纸的圆柱棒总质量为m千克替代纸带和重物，蘸有颜料的毛笔固定在马达上并随之转动，使之替代打点计时器．当烧断挂圆柱的线后，圆柱棒竖直自由落下，毛笔就在圆柱棒面上的纸上画出记号，如图b所示．测得记号之间的距离依次为26mm、42mm、58mm、74mm、90mm、106mm，已知马达铭牌上有“1500r/min”字样，由以上内容回答下列问题：
    （1）毛笔画的线距时间间隔T=
    0.04s
    0.04s
    ，b图中圆柱棒的
    左
    左
    端是悬挂端．（填“左”或“右”）
    （2）根据图中所给数据，可知毛笔画下记号C时，圆柱棒下落速度vC=
    1.25
    1.25
     m/s，画下记号F时，圆柱棒下落速度vF=
    2.45
    2.45
     m/s，在CF这段位移上圆柱棒动能的变化量为
    2.22m
    2.22m
    J，圆柱棒重力势能的变化为
    2.22m
    2.22m
    J．

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    科目：高中物理 来源：2007-2008学年上海市浦东新区杨思中学高三（上）期中物理试卷（解析版） 题型：解答题

    如图1所示，将包有白纸的圆柱棒替代纸带和重物，蘸有颜料的毛笔固定在马达（即电动机）上并随之转动，使之替代打点计时器．当烧断悬挂圆柱棒的线后，圆柱棒竖直自由落下，毛笔就在圆柱棒面上的纸上画出记号，如图2所示．测得记号之间的距离依次为26mm、42mm、58mm、74mm、90mm、106mm．已知马达铭牌上标有“1440r/min”的字样，由此验证机械能守恒定律．根据以上内容回答下列问题：

    （1）毛笔画的相邻记号间的时间间隔T=______s，图2中的圆柱棒的______端是悬挂端．（填“左”或“右”）
    （2）根据图中所给的数据，可知毛笔画下记号C时，圆柱棒下落的速度VC=______，画下记号D时，圆柱棒下落的速度VD=______，动能的变化量为______，在这段这位移上，圆柱棒重力势能的变化量为______（设棒的质量为m）．

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    科目：高中物理 来源：2005-2006学年上海市崇明区高三（上）期末物理试卷（解析版） 题型：解答题

    如图1所示，将包有白纸的圆柱棒替代纸带和重物，蘸有颜料的毛笔固定在马达（即电动机）上并随之转动，使之替代打点计时器．当烧断悬挂圆柱棒的线后，圆柱棒竖直自由落下，毛笔就在圆柱棒面上的纸上画出记号，如图2所示．测得记号之间的距离依次为26mm、42mm、58mm、74mm、90mm、106mm．已知马达铭牌上标有“1440r/min”的字样，由此验证机械能守恒定律．根据以上内容回答下列问题：

    （1）毛笔画的相邻记号间的时间间隔T=______s，图2中的圆柱棒的______端是悬挂端．（填“左”或“右”）
    （2）根据图中所给的数据，可知毛笔画下记号C时，圆柱棒下落的速度VC=______，画下记号D时，圆柱棒下落的速度VD=______，动能的变化量为______，在这段这位移上，圆柱棒重力势能的变化量为______（设棒的质量为m）．

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