Question

（10分）如圖甲所示，一個直徑為d的紙筒, 固定在可以勻速轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)臺上，側(cè)面開有位于豎直方向的狹縫，在轉(zhuǎn)臺的中心放有不隨轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動的油漆噴射器，它能以恒定速率水平向右噴射油漆，質(zhì)量為2.00kg的金屬長圓柱棒用白紙包著，當(dāng)接通電源待電機(jī)穩(wěn)定轉(zhuǎn)動后，燒斷懸掛圓柱棒的細(xì)線，圓柱棒自由下落，油漆可在圓柱棒的紙上留下記號。圖乙是按正確操作獲得的一條紙帶，圖中O是畫出的第一個痕跡，A、B、C、D、E、F、G是依次畫出的痕跡，測得痕跡之間沿棒方向的距離依次為OA =26.0mm、AB =50.0mm、BC =74.0mm、CD =98.0mm、DE =122.0mm、EF =146.0mm，已知電動機(jī)銘牌上標(biāo)有“1200 r / min”字樣，由此驗證機(jī)械能守恒定律．根據(jù)以上內(nèi)容，可得：

   

 

 

 

 

 

① 根據(jù)乙圖所給的數(shù)據(jù)，可知毛筆畫下痕跡B、E兩時刻間棒的動能變化量為       J，重力勢能的變化量為      J，由此可得出的結(jié)論是            ．（g取9.80m/s²，結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

② 如要驗證毛筆畫下痕跡O、F兩點(diǎn)的過程中圓柱棒機(jī)械能守恒時，實(shí)驗者不知道工作電壓減小，電動機(jī)轉(zhuǎn)速小于1200 r / min，由于這一原因?qū)��?dǎo)致______（填“大于、小于、等于”） ．

③ 實(shí)驗中某同學(xué)利用獲得的實(shí)驗數(shù)據(jù)同時測定了當(dāng)?shù)氐闹亓�加速�?I>g的值．假設(shè)OF間的距離為h，EG間的距離s．電動機(jī)轉(zhuǎn)動頻率用f表示．有下面三種方法求重力加速度的值，分別是：

A．根據(jù)，其中，求得：

B．根據(jù)，其中，而（其中），求得：

C．根據(jù)，而，（其中），求得：

你認(rèn)為用哪種方法比較妥當(dāng)?其它方法可能存在的問題是什么?答：             ．

Answer 1

① 5.64，5.76，在誤差范圍內(nèi)，圓柱棒的機(jī)械能守恒（每空2分，共6分)；② 小于(2分)；③ 方法C比較妥當(dāng).方法A、B都用到了，但OA間的時間間隔一般不等于（要小于它），因此t≤，從而A、B兩種方法存在問題．(2分)。