Question

（10分）如圖甲所示，一個直徑為d的紙筒, 固定在可以勻速轉動的轉臺上，側面開有位于豎直方向的狹縫，在轉臺的中心放有不隨轉臺轉動的油漆噴射器，它能以恒定速率水平向右噴射油漆，質量為2.00kg的金屬長圓柱棒用白紙包著，當接通電源待電機穩定轉動后，燒斷懸掛圓柱棒的細線，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，可得：

   

 

 

 

 

 

① 根據乙圖所給的數據，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，由此可得出的結論是            ．（g取9.80m/s²，結果保留三位有效數字）

② 如要驗證毛筆畫下痕跡O、F兩點的過程中圓柱棒機械能守恒時，實驗者不知道工作電壓減小，電動機轉速小于1200 r / min，由于這一原因將導致______（填“大于、小于、等于”） ．

③ 實驗中某同學利用獲得的實驗數據同時測定了當地的重力加速度g的值．假設OF間的距離為h，EG間的距離s．電動機轉動頻率用f表示．有下面三種方法求重力加速度的值，分別是：

A．根據，其中，求得：

B．根據，其中，而（其中），求得：

C．根據，而，（其中），求得：

你認為用哪種方法比較妥當?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，圓柱棒的機械能守恒（每空2分，共6分)；② 小于(2分)；③ 方法C比較妥當.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)。