Question

如下面右圖所示，用包有白紙的質(zhì)量為1.00kg的圓柱棒替代紙帶和重物，蘸有顏料的毛筆固定在電動(dòng)機(jī)上并隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，使之替代打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。當(dāng)燒斷懸掛圓柱棒的線后，圓柱棒豎直自由下落，毛筆就在圓柱棒面上的紙上畫出細(xì)線，如左圖所示，設(shè)毛筆接觸棒時(shí)不影響棒的運(yùn)動(dòng)。測得各線之間的距離依次為26.0mm、42.0mm、58.0mm、74.0mm、90.0mm、106.0mm，已知電動(dòng)機(jī)銘牌上標(biāo)有“1500r/min”字樣，由此驗(yàn)證機(jī)械能守恒。根據(jù)以上內(nèi)容，回答下列問題：

（1）左圖中的圓柱棒的 端是懸掛端（填左或右）。

（2）根據(jù)左圖所給的數(shù)據(jù)，可知毛筆畫下細(xì)線C時(shí)，圓柱棒下落的速度VC= m/s；畫下細(xì)線D時(shí)，圓柱棒下落的速度VD= m/s；細(xì)線C.D之間棒的動(dòng)能的動(dòng)能的變化量為 J，重力勢能的變化量為 J（取g=9.8m/s2）。由此可得出的結(jié)論是 。

Answer 1

（1）左端 (2)1.25m/s 1.65m/s 0.580J 0.568J

圓柱棒在自由下落過程中,在誤差允許范圍內(nèi)機(jī)械能守恒

【解析】

試題分析：：（1）圓柱下落過程中，毛筆依次從圓柱的下端往上端畫，隨著時(shí)間圓柱是加速運(yùn)動(dòng)，在右圖中圓柱的左端速度較大，右端速度較小，所以圖右中的圓柱棒的左端是懸掛端．

（2）毛筆畫相鄰兩條線的時(shí)間間隔為電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)周期

已知電動(dòng)機(jī)銘牌上標(biāo)有“1500r/min”字樣，即每秒轉(zhuǎn)25周，所以，利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論，，C.D之間棒的動(dòng)能的變化量為，根據(jù)重力勢能的定義式得：

重力勢能減小量．

重力勢能減小量略大于C.D之間棒的動(dòng)能的變化量，所以在誤差允許范圍內(nèi)圓柱下落過程中機(jī)械能守恒．

考點(diǎn)：考查了驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．