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实验：验证机械能守恒定律
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（1）通常用的游标卡尺，在游标上有20个小等分刻度，它们的总长度为19mm，它的每一分度与主尺的最小分度1mm相差120mm．如图所示为用20分度的游标卡尺测量一金属钢笔杆某处直径时
网友投稿 2022-11-10 00:00:00 零零社区
◎ 题目
（1）通常用的游标卡尺，在游标上有20个小等分刻度，它们的总长度为19mm，它的每一分度与主尺的最小分度1mm相差
1
20
mm．如图所示为用20分度的游标卡尺测量一金属钢笔杆某处直径时的示数，则钢笔杆此处的直径为______cm．
（2）某同学利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律．频闪仪每隔0.05s闪光一次，图中所标数据为实际距离，该同学通过计算得到不同时刻的速度如下表（当地重力加速度9.8m/s
2
，小球质量m=0.2kg，结果保留三位有效数字）：
时刻
t
2
t
3
t
4
t
5
速度（m/s）
4.99
4.48
3.98
？
①由频闪照片上的数据计算t
5
时刻小球的速度v
5
=______m/s；
②从t
2
到t
5
时间内，重力势能增量△E
p
=______J，动能减少量△E
k
=______J；
③在误差允许的范围内，若△E
p
与△E
k
近似相等，从而验证了机械能守恒定律．由上述计算得△E p______△E k （选填“＞”、“＜”或“=”），造成这种结果的主要原因是______．
◎ 答案
（1）主尺读数为10mm，游标读数为0.05×11mm=0.55mm，所以最终读数为10.55mm=1.055cm．
（2）①在匀变速直线运动中，中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度，所以有：
v
5
=
h
4
+h
5
2T
=3.48m/s
②根据重力做功和重力势能的关系有：△E
p
=mg（h
2
+h
3
+h
4
）=1.24J
v
2
=
h
1
+h
2
2T
=4.99m/s
△E
k
=
1
2
mv
5
2
-
1
2
mv
2
2
=1.28J
③由于纸带和打点计时器的摩擦以及空气阻力的存在，导致动能减小量没有全部转化为重力势能，因此△E
p
＜△E
k
．
故答案为：
（1）1.055
（2）①3.48；②1.24 1.28；③＜纸带和打点计时器的摩擦以及空气阻力的存在
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“（1）通常用的游标卡尺，在游标上有20个小等分刻度，它们的总长度为19mm，它的每一分度与主尺的最小分度1mm相差120mm．如图所示为用20分度的游标卡尺测量一金属钢笔杆某处直径时…”主要考查了你对 【游标卡尺】，【实验：验证机械能守恒定律】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202211/371746.html
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