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,从而求出动能.根据功能关系得重力势能减小量等于重力做功的数值.
解答:解:(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)利用匀变速直线运动的推论,v
3=
=1.24m/s,
v
6=
=2.68m/s
3到6之间棒的动能的变化量为△E
K=E
k6-E
k3=
mv
62-
mv
32="2.82" 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×(0.122+0.098+0.074)J="2.94" J.
重力势能减小量略大于3、6之间棒的动能的变化量,所以在误差允许范围内圆柱下落过程中机械能守恒.
故答案为:(1)0.05 (2)1.24 2.68 2.82 2.94 在误差允许范围内圆柱下落过程中机械能守恒
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.
我们对于书本上的实验必须要掌握实验原理,了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项,才能解决设计实验的问题.