Question

【题目】如图甲所示，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，圆柱棒竖直自由下落，毛笔就在圆柱棒表面的纸上画出记号，如图乙所示，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、42.0mm、58.0mm、74.0mm、90.0mm、106.0mm，已知电动机铭牌上标有“1440r/min”的字样，由此验证机械能守恒．根据以上内容，回答下列问题：

(1)毛笔画相邻两条线的时间间隔T＝________s，图乙中的圆柱棒的________端是悬挂端(填“左”或“右”)．

(2)根据乙所给的数据，可知毛笔画下记号C时，圆柱棒下落的速度vC＝________m/s；画下记号D时，圆柱棒下落的速度vD＝________m/s；记号C、D之间圆柱棒的动能的变化量为______J，重力势能的变化量为________J(g＝9.8m/s2)．由此可得出的结论是________．(结果保留两位有效数字)

Answer 1

【答案】见解析

【解析】(1)T＝＝s＝0.042s，左端相邻笔迹间间距大，故左端是悬挂端．

(2)vC＝m/s＝1.2m/s，

vD＝m/s＝1.6m/s，

ΔEK＝m(v－v)＝0.53J，ΔEP＝mg＝0.57J，

在误差允许范围内，圆柱体的机械能是守恒的．