Question

（11分）如圖甲所示，在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)用包有白紙的質(zhì)量為1.00kg的圓柱棒替代紙帶和重物；將蘸有顏料的毛筆固定在電動(dòng)機(jī)的飛輪上并隨之勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，以替代打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。燒斷懸掛圓柱棒的線后，圓柱棒豎直自由下落，毛筆就在圓柱棒面的紙上畫出記號(hào)。設(shè)毛筆接觸棒時(shí)不影響棒的運(yùn)動(dòng)，測(cè)得記號(hào)之間的距離如圖乙所示；電動(dòng)機(jī)銘牌上標(biāo)有“1200 r/min”字樣。

根據(jù)以上內(nèi)容回答下列問(wèn)題：
（1）毛筆畫相鄰兩條線的時(shí)間間隔T＝________s；
（2）根據(jù)圖乙中的數(shù)據(jù)可知：毛筆畫下記號(hào)“3”時(shí)，圓柱棒下落的速度v₃＝______m/s；畫下記號(hào)“6”時(shí)，圓柱棒下落的速度v₆＝______m/s；
（3）在毛筆畫下記號(hào)“3”到畫下記號(hào)“6”的這段時(shí)間內(nèi)，棒的動(dòng)能的增加量為______J，重力勢(shì)能的減少量為_________J。由此可得出的結(jié)論是_________________。（g＝9.8m/s²，結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

Answer 1

（1）0.05；（2）1.24，2.68；（3）2.82，2.88，在誤差允許的范圍內(nèi)圓柱棒在下落過(guò)程中機(jī)械能守恒

解析試題分析：（1）電動(dòng)機(jī)銘牌上標(biāo)示有“1200 r/min”，即0.05秒鐘轉(zhuǎn)動(dòng)一周，每轉(zhuǎn)動(dòng)一周，毛筆就在圓柱棒上畫一個(gè)記號(hào)，所以相鄰兩條線的時(shí)間間隔為0.05s。
（2）燒斷懸線后圓柱做自由落體運(yùn)動(dòng)即勻變速直線運(yùn)動(dòng)，記號(hào)“3”時(shí)的瞬時(shí)速度等于以3為中間時(shí)刻的記號(hào)“2”到記號(hào)“4”之間的平均速度即
同理
（3）在毛筆畫下記號(hào)“3”到畫下記號(hào)“6”的這段時(shí)間內(nèi)，棒的動(dòng)能的增加量,重力勢(shì)能的減少量，增加的動(dòng)能和減少的重力勢(shì)能在誤差允許范圍內(nèi)是相等的，所以圓柱下落過(guò)程機(jī)械能守恒。
考點(diǎn)：勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律 實(shí)驗(yàn)分析