Question

如圖甲所示，用包有白紙的質量為m(kg)的圓柱棒代替紙帶和重物，蘸有顏料的毛筆固定在電動機上并隨之轉動，代替打點計時器．當燒斷懸掛圓柱棒的線后，圓柱棒豎直自由下落，毛筆轉動就在圓柱棒表面的紙上畫出記號，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20.0 mm,44.0 mm,68.0 mm,92.0 mm,116.0 mm,140.0 mm，已知電動機每秒鐘轉20圈，由此研究圓柱棒的運動情況．根據以上內容，回答下列問題:

(1)毛筆畫相鄰兩條線的時間間隔T＝________s，圖乙中的________端是圓柱棒的懸掛端(填“左”或“右”)．

(2)根據圖乙所給的數據，可知毛筆畫下記號D時，圓柱棒下落的速度vD＝________m/s；圓柱棒豎直下落的加速度a= m/s2．(結果保留三位有效數字)

 

Answer 1

(1)0.05s 左 （2）9.60 m/s2

【解析】

試題分析：(1)電動機的轉速n=20r/s，所以周期，圓柱棒豎直自由下落，速度越來越大，因此毛筆所畫出的記號之間的距離越來越大，因此左端的記號后畫上，所以左端是懸掛端．

(2) 勻變速直線運動的中間時刻的瞬時速度等于這一段的平均速度；根據可求加速度為9.60 m/s2

考點：本題考查線速度、角速度、周期；自由落體運動。