题目内容
17.如图甲所示,用细线竖直拉着包有白纸的质量为m(kg)的圆柱棒,蘸有颜料的毛笔固定在电动机上并随之转动.当烧断悬挂圆柱棒的线后,圆柱棒保持竖直状态由静止下落,毛笔就在圆柱棒表面的纸上画出记号,设毛笔接触棒时不影响棒的运动.测得某段记号之间的距离如图乙所示,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)图乙中的左端是圆柱体的悬挂端(填“左”或“右”);
(2)根据已知所给的数据,可知毛笔画下记号D时,圆柱棒下落的速度vD=1.60m/s;圆柱棒竖直下落的加速度为9.60m/s2.
分析 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.
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.
解答 解:①圆柱棒竖直自由下落,速度越来越大,因此毛笔所画出的记号之间的距离越来越大,因此左端的记号后画上,所以左端是悬挂端.
②电动机的转速n=1200 r/min,所以周期T=0.05 s,
匀变速直线运动的中间时刻的瞬时速度等于这一段的平均速度为:vD=$\frac{(68.0+92.0)×0.001}{2×0.05}$m/s=1.60 m/s,
加速度为:a=$\frac{0.024}{{(0.05)}^{2}}$=9.60 m/s2.
故答案为:(1)左;(2)1.60;9.60
点评 该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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