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    如图所示，是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如图，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．根据以上内容回答下列问题．

    ①毛笔画相邻两条线的时间间隔T=
    0.05
    0.05
    s．棒下落的加速度a=
    9.6
    9.6
    m/s2
    ②根据图乙所给的数据可知：在毛笔画下记号“3”时棒下落的瞬时速度v=
    2.2
    2.2
    m/s在毛笔画下记号“3到画下记号“6”的这段时间内，棒的动能的变化量为△Ek=
    2.24
    2.24
    J．
    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．数据的处理思路与打点计时器打出来的纸带处理一样．
    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由题意可知，电动机的转速：n=1200r/min=20r/s
    该电动机的周期为：T=
    1
    n
    =0.05s；
    根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，
    得：x4-x1=3a1T2 
    x5-x2=3a2T2 
     x6-x3=3a3T2 
    为了更加准确的求解加速度，我们对三个加速度取平均值：
    a=
    a1+a2+a3
    3
    =
    (s4+s5+s6)-(s1+s2+s3)
    9T2

    代入数据解得：a=9.6m/s2．
    根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的点的瞬时速度，因此有：
    v3=
    x24
    2T
    =2.2m/s
    △Ek=
    1
    2
    m
    v
    2
    3
    =2.42J
    故答案为：①0.05，9.6，②2.2，2.24．
    点评：能够知道相邻的计数点之间的时间间隔，利用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用，提高解决问题能力．
    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

    （1）为进行“验证机械能守恒定律”的实验，有下列器材可供选择：铁架台、打点计时器以及复写纸、纸带、低压直流电源、天平、秒表、导线、电键，刻度尺，其中不必要的器材是
    低压直流电源、天平、秒表
    低压直流电源、天平、秒表
    ，缺少的器材是
    低压交流电源、重锤
    低压交流电源、重锤
    ．
    （2）验证机械能守恒亦可用如图甲所示装置，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，毛笔就在圆柱棒面上的纸上画出记号，如图6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”字样，由此验证机械能守衡．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=
    1
    24
    1
    24
    s，图乙中的圆柱棒的
    左
    左
    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=
    1.2
    1.2
    m/s；画下记号D时，圆柱棒下落的速度vD=
    1.6
    1.6
    m/s；记号C、D之间棒的动能的变化量为
    0.52
    0.52
    J，重力势能的变化量
    0.57
    0.57
    J（g=9.8m/s2）．由此可得出的结论是
    在误差允许范围内圆柱下落过程中机械能守恒
    在误差允许范围内圆柱下落过程中机械能守恒
    ．（计算结果保留2位有效数字）

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    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

    如图所示，是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如图，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．根据以上内容回答下列问题．

    ①毛笔画相邻两条线的时间间隔T=________s．棒下落的加速度a=________m/s2
    ②根据图乙所给的数据可知：在毛笔画下记号“3”时棒下落的瞬时速度v=________m/s在毛笔画下记号“3到画下记号“6”的这段时间内，棒的动能的变化量为△Ek=________J．

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    （1）为进行“验证机械能守恒定律”的实验，有下列器材可供选择：铁架台、打点计时器以及复写纸、纸带、低压直流电源、天平、秒表、导线、电键，刻度尺，其中不必要的器材是______，缺少的器材是______．
    （2）验证机械能守恒亦可用如图甲所示装置，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，毛笔就在圆柱棒面上的纸上画出记号，如图6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”字样，由此验证机械能守衡．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之间棒的动能的变化量为______J，重力势能的变化量______J（g=9.8m/s2）．由此可得出的结论是______．（计算结果保留2位有效数字）
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    科目：高中物理 来源：2010-2011学年重庆一中高一（上）期末物理试卷（解析版） 题型：解答题

    （1）为进行“验证机械能守恒定律”的实验，有下列器材可供选择：铁架台、打点计时器以及复写纸、纸带、低压直流电源、天平、秒表、导线、电键，刻度尺，其中不必要的器材是______，缺少的器材是______．
    （2）验证机械能守恒亦可用如图甲所示装置，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，毛笔就在圆柱棒面上的纸上画出记号，如图6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”字样，由此验证机械能守衡．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之间棒的动能的变化量为______J，重力势能的变化量______J（g=9.8m/s2）．由此可得出的结论是______．（计算结果保留2位有效数字）

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