题目内容
【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)
【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.
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