如图1所示，将包有白纸的圆柱棒总质量为m替代纸带和重物，蘸有颜料的毛笔固定在马达上并随之转动，使之替代打点计时器．当烧断挂圆柱的线后，圆柱棒竖直自由落下，毛笔就在圆柱棒

Question

如图1所示，将包有白纸的圆柱棒总质量为m替代纸带和重物，蘸有颜料的毛笔固定在马达上并随之转动，使之替代打点计时器．当烧断挂圆柱的线后，圆柱棒竖直自由落下，毛笔就在圆柱棒面上的纸上画出记号，如图2所示．测得记号之间的距离依次为26mm、42mm、58mm、74mm、90mm、106mm，已知马达铭牌上有“1500r/min”字样，由此验证机械能守恒．由以上内容回答下列问题：

（1）毛笔画的线距时间间隔T=______，图2中圆柱棒的______端是悬挂端．（填“左”或“右”）
（2）根据图中所给数据，可知毛笔画下记号C时，圆柱棒下落速度V_C=______，画下记号D时，圆柱棒下落速度V_D=______，动能的变化量为______，在这段位移上，圆柱棒重力势能的变化为______，由此可得出结论为______．

Answer 1

（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“1500r/min”字样，即每秒转25周，
所以时间间隔为：T=(1)/(25)=0.04s．
圆柱下落过程中，毛笔依次从圆柱的下端往上端画，随着时间圆柱是加速运动，
在图b中圆柱的左端速度较大，右端速度较小，所以图b中的圆柱棒的左端是悬挂端．
（2）匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，因此有：
v_C=(0.058+0.042)/(2×0.04)=1.25m/s
v_D=(0.074+0.058)/(2×0.04)=1.65m/s
C、D之间棒的动能的变化量为△E_K=E_kD-E_kC=(1)/(2)m（（1.65）²-（1.25）²）=0.58m J
根据重力势能的定义式得：
重力势能减小量△E_p=mgh=1.0×9.8×0.058J=0.58m  J．
由此可得出结论为实验误差允许范围内，重物下落过程中重力势能的减少量等于动能的增加量，机械能守恒
故答案为：（1）0.04s；左
（2）1.25m/s； 1.65m/s；0.58m J；0.58m J；实验误差允许范围内，重物下落过程中重力势能的减少量等于动能的增加量，机械能守恒．