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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
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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=______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______J,重力势能的减少量为______J.(g取9.8m/s2,结果保留三位有效数字)

(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,记号3、6之间,棒的动能的增量为______J,重力势能的减少量为______J.(g取9.8m/s2,结果保留三位有效数字)
▼优质解答
答案和解析
(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)根据中间时刻的瞬时速度等于该短时间内的平均速度得:v3=
=
=1.24m/s;v6=
=
=2.68m/s;
3到6之间棒的动能的变化量为
△EK=EK6-EK3=
m
-
m
=2.82J
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.
故答案为:(1)0.05 (2)2.82 2.88
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)根据中间时刻的瞬时速度等于该短时间内的平均速度得:v3=
x24 |
t24 |
0.074m+0.05m |
2×0.05s |
x57 |
t57 |
0.146m+0.122m |
2×0.05s |
3到6之间棒的动能的变化量为
△EK=EK6-EK3=
1 |
2 |
v | 2 6 |
1 |
2 |
v | 2 3 |
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.
故答案为:(1)0.05 (2)2.82 2.88
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