题目内容
【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匀速运动,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、50.0mm、74.0mm、98.0mm、122. 0mm、146.00mm,已知电动机铭牌上标有“1200 r / min”字样,由此验证机械能守恒定律,根据以上内容完成下面各小题,(2)、(3)中的计算结果均保留3位有效数字:
(1)毛笔画相邻两条线的时间间隔T = s;
(2)根据乙图所给的数据,可知毛笔画下记号3时,圆柱棒下落的速度v3= m/s(结果保留3位有效数字);
(3)根据乙图所给数据,可知圆柱棒下落的加速度a= m/s2
(4)若用该装置测量自由落体加速度,请分析写出一条该实验中的系统误差:
【答案】(1)0.05 (2)1.24 (3)9.60 (4)存在空气阻力(其它表述只要恰当同样给分)
【解析】试题分析:(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“1200r/min”字样,即每秒转20周,所以T=0.05s
(2)利用匀变速直线运动的推论
(3)根据乙图所给数据,可知圆柱棒下落的加速度;带入数据解得a=9.60m/s2
(4)存在空气阻力可能对试验造成误差.
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