题目内容
（14分）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依次为26.0 mm、50.0 mm、74.0mm、98.0 mm、122.0 mm、146.0 mm，由此可验证机械能守恒定律．已知电动机铭牌上标有“1200 r／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．
（2）根据图乙所给的数据可知：毛笔画下记号“3”时，圆柱棒下落的速度
= m/s；画下记号“6”时，圆柱棒下落的速度
= m/s；在毛笔画下记号“3”到画下记号“6”的这段时间内，棒的动能的增加量为 J，重力势能的减少量为 J．
由此可得出的结论是： (g=9.8m/s2，结果保留三位有效数字)
（1）0.05（2）1.24 2.68 2.82 2.88 在实验误差允许的范围内，圆柱棒下落的过程中机械能守恒
解析试题分析：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，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。（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
=1.24m/s，同理
=2.68m/s；3到6之间棒的动能的变化量为
="2.82" J
根据重力势能的定义式得：
重力势能减小量△Ep=mgh=1.0×9.8×（0.122+0.098+0.074）J="2.88" J．
重力势能减小量略大于3、6之间棒的动能的变化量，所以在误差允许范围内圆柱下落过程中机械能守恒．
考点：验证机械能守恒定律 用打点计时器测速度
53随堂测系列答案
= J，动能增加量
= J；（结果取3位有效数字）某同学利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律。频闪仪每隔0.05s 闪光一次，用毫米刻度尺测得相邻两个时刻小球上升的高度分别为s1=26.3cm，s2=23.68cm，s3=21.16cm，s4=18.66cm，s5=16.04cm，该同学通过计算得到不同时刻的速度如下表所示（当地重力加速度g=9.80m/s2，小球质量m=0.10kg）：
| 时刻 |  |  |  |  |
| 速度（m/s） | | 4.48 | 3.98 | 3.47 |
（1）上面测量高度的五个数据中不符合有效数字读数要求的是 段，应记作 cm；
（2）由频闪照片上的数据计算t2时刻小球的速度
＝__________m/s；(计算结果保留三位有效数字）（3）从t2到t5时间内，重力势能增量
＝_________J，动能减少量
＝________J；（计算结果保留三位有效数字）（4）在误差允许的范围内，若
与
近似相等，从而验证了机械能守恒定律。由上述计算所得_____（选填“>”、“<”或“＝”），造成这种结果的主要原因是 。 
= （ 用题予字符表达）= J。（小数点后保留2位有效数字）
图线．图线横轴截距的绝对值表示 ； 由该图线可得干电池的电动势E测= V（计算结果保留三位有效数字）。 下列因素中，使“研究平抛运动”实验的误差增大的是
| A．小球与斜槽之间有摩擦 |
| B．安装斜槽时其末端不水平 |
| C．建立坐标系时，以斜槽末端端口位置为坐标原点 |
| D．根据曲线计算平抛运动的初速度时，在曲线上取作计算的点离原点O较远 |
