Question

【题目】如图甲所示，用包有白纸的质量为1.00 kg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26.0 mm、42.0 mm、58.0 mm、74.0 mm、90.0 mm、106.0 mm，已知电动机铭牌上标有“1 440 r/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】 0.042 左 1.2 1.6 0.53 0.57 在误差允许范围内，圆柱体的机械能是守恒的

【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．