Question

如图甲所示，用包有白纸的质量为m（kg）的圆柱棒代替纸带和重物，蘸有颜料的毛笔固定在电动机上并随之转动，代替打点计时器．当烧断悬挂圆柱棒的线后，圆柱棒竖直自由下落，毛笔就在圆柱棒表面的纸上画出记号，如图乙所示，设毛笔接触棒时不影响棒的运动．测得记号之间的距离依次为20.0mm，44.0mm，68.0mm，92.0mm，116.0mm，140.0mm，已知电动机铭牌上标有“1200r/min”字样，由此研究圆柱棒的运动情况．根据以上内容，回答下列问题：
（1）毛笔画相邻两条线的时间间隔T=    s，图乙中的    端是圆柱棒的悬挂端（填“左”或“右”）．
（2）根据图乙所给的数据，可知毛笔画下记号D时，圆柱棒下落的速度v_D=    m/s；圆柱棒竖直下落的加速度a=    m/s²．（结果保留三位有效数字）

Answer

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．
【解析】
（1）电动机的转速n=1200 r/min，所以周期T== min=0.05 s，圆柱棒竖直自由下落，速度越来越大，因此毛笔所画出的记号之间的距离越来越大，因此左端的记号后画上，所以左端是悬挂端．
（2）匀变速直线运动的中间时刻的瞬时速度等于这一段的平均速度vD= m/s=1.60 m/s，
加速度a==9.60    m/s2．
故答案为：（1）0.05 左 （2）1.60 9.60 m/s2