题目内容

如图甲所示，用包有白纸的质量为m（kg）的圆柱棒代替纸带和重物，蘸有颜料的毛笔固定在电动机上并随之转动，代替打点计时器．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20.0mm，44.0mm，68.0mm，92.0mm，116.0mm，140.0mm，已知电动机铭牌上标有“1200r/min”字样，由此研究圆柱棒的运动情况．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=
0.05
0.05
s，图乙中的
左
左
端是圆柱棒的悬挂端（填“左”或“右”）．
（2）根据图乙所给的数据，可知毛笔画下记号D时，圆柱棒下落的速度vD=
1.60
1.60
m/s；圆柱棒竖直下落的加速度a=
9.60m/s2
9.60m/s2
m/s2．（结果保留三位有效数字）
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）电动机的转速n=1200 r/min，所以周期T=
1
n
=
1
1200
 min=0.05 s，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）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vD=
(68.0+92.0)×10-3
2×0.05
 m/s=1.60 m/s，
加速度a=
△x
T2
=9.60    m/s2．
故答案为：（1）0.05　左　（2）1.60　9.60 m/s2
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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（2013?百色模拟）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、146.0mm，已知电动机铭牌上标有“1200r/min”字样，由此验证机械能守恒定律，根据以上内容，可得：
（1）毛笔画相邻两条线的时间间隔T=
0.05
0.05
s；
（2）根据乙图所给的数据，记号3、6之间，棒的动能的增量为
2.82
2.82
J，重力势能的减少量为
2.88
2.88
J．（g取9.8m/s2，结果保留三位有效数字）
（1）如图1所示为利用光敏电阻设计的自动计数器示意图，其中R1为光敏电阻，R2为定值电阻，物品在传送带上匀速移动，此光电计数器的基本工作原理是：
 

A．当有光照射R1时，R1的电阻值变大
B．当有光照射R1时，信号处理系统获得高电压
C．信号处理系统每获得一次高电压就记数一次
D．信号处理系统每获得一次低电压就记数一次
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（2）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“1200r/min”字样，由此验证机械能守恒定律，根据以上内容，可得：
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；画下记号6时，圆柱棒下落的速度v6=
 
m/s；记号3、6之间棒的动能的变化量为
 
J．重力势能的变化量为
 
J，由此可得出的结论是
 
．（g取9.8m/s2，结果保留三位有效数字）

（13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上并随之匀速转动，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，毛笔就在圆柱棒面上的纸上画出记号，如图乙所示。设毛笔接触棒时不影响棒的运动，并测得记号之间的距离依次为26.1mm、50.0mm、74.0mm、98.0mm、122.2mm、146.1mm，由此验证机械能守恒，已知电动机铭牌上标有“1200r/min”字样。根据以上内容，可得：

（1）毛笔画相邻两条线的时间间隔 =        s，图乙中纸带的       端是圆柱棒的悬挂端（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        ；画下记号D时，圆柱棒下落的速度       ；记号C、D之间棒的动能的变化量为         J，重力势能的变化量为       J（取，结果均保留三位有效数字）。由此可得出的结论是                         。

 

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26.0mm、42.0mm、58.0mm、74.0mm、90.0mm、106.0mm，已知电动机铭牌上标有“1440r/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)

 

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