Question

【題目】如圖甲所示，用包有白紙的質量為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機上并隨之勻速運動，使之替代打點計時器。當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，如圖乙所示，設毛筆接觸棒時不影響棒的運動。測得記號之間的距離依次為26．0mm、50．0mm、74．0mm、98．0mm、122． 0mm、146．00mm，已知電動機銘牌上標有“1200 r / min”字樣，由此驗證機械能守恒定律，根據以上內容完成下面各小題，（2）、（3）中的計算結果均保留3位有效數字：

（1）毛筆畫相鄰兩條線的時間間隔T = s；

（2）根據乙圖所給的數據，可知毛筆畫下記號3時，圓柱棒下落的速度v3= m/s（結果保留3位有效數字）；

（3）根據乙圖所給數據，可知圓柱棒下落的加速度a= m/s2

（4）若用該裝置測量自由落體加速度，請分析寫出一條該實驗中的系統誤差：

Answer 1

【答案】（1）0．05 （2）1．24 （3）9．60 （4）存在空氣阻力（其它表述只要恰當同樣給分）

【解析】試題分析：（1）毛筆畫相鄰兩條線的時間間隔為電動機的轉動周期．已知電動機銘牌上標有“1200r/min”字樣，即每秒轉20周，所以T=0．05s

（2）利用勻變速直線運動的推論

（3）根據乙圖所給數據，可知圓柱棒下落的加速度；帶入數據解得a=9．60m/s2

（4）存在空氣阻力可能對試驗造成誤差．