Question

（1）某同學用游標卡尺測量一圓柱體的長度l，用螺旋測微器測量該圓柱體的直徑d，示數如圖．由圖可讀出l=

2.25

cm，d=

6.860

mm

（2）某同學利用甲圖的實驗裝置驗證機械能守恒定律，弧形軌道末端水平，離地面高度為H，將鋼球從軌道的不同高度h處靜止釋放，鋼球的落點距軌道末端的水平距離為s．

①若軌道完全光滑，s²與h的理論關系應滿足s²=

4Hh

（用H、h表示）．
②該同學實驗測量和到一組數據，如下表所示：

h （10-1m）	2.00	3.00	4.00	5.00	6.00
s2 （10-1m2）	2.62	3.89	5.20	6.53	7.78

請在乙圖的坐標紙上作出s²-h關第圖．
（3）對比實驗結果與理論計算得到的s²-h關系圖線（圖中已畫出），自同一高度靜止釋放的鋼球，水平拋出的速率

小于

（選填“大于”或“大于”或“等于”理論值．）

Answer 1

分析：（1）游標卡尺的讀數方法是主尺讀數加上游標讀數．不需要估讀．螺旋測微器的讀數方法是固定刻度讀數加上可動刻度讀數，讀可動刻度讀數時需要估讀；
（2）要求平拋的水平位移，我們應該想到運用平拋運動的規(guī)律，即要求出時間和水平初速度．對于小球從靜止釋放到水平拋出這段曲線運動，我們應該運用動能定理求出拋出的水平初速度．根據表格中的數據采用描點作圖．同一坐標系中兩天傾斜的直線對比，可以采用某一個變量取一定值，看另一個變量的大小關系來解決問題．

解答：解：（1）游標卡尺的主尺讀數為22mm，游標讀數為0.1×5=0.5mm，所以最后讀數為：22.5mm=2.25cm．螺旋測微器的固定刻度讀數為6.5mm，可動刻度讀數為36.0×0.01=0.360mm（0為估讀），所以最后讀數為6.860mm．
（2）①對于小球從靜止釋放到水平拋出這段曲線運動，運用動能定理研究得：
mgh=

1

2

mv²
v=

2gh

由平拋運動知識可求得時間為t=

2H g

可得s=vt=

4Hh

所以：s²=4Hh
②依次描點，連線，注意不要畫成折線．
（3）對比實驗結果與理論計算得到的s²--h關系圖線中發(fā)現：自同一高度靜止釋放的鋼球，也就是h為某一具體數值時，理論的s²數值大于實驗的s²數值，根據平拋運動規(guī)律知道同一高度運動時間一定，所以實驗中水平拋出的速率小于理論值．
故答案為：（1）2.25  cm，6.860  mm．（2）4Hh；如圖所示；小于

點評：（1）解決本題的關鍵掌握游標卡尺和螺旋測微器的讀數方法．
（2）本題從新的角度考查了對機械能守恒實定律的理解，有一定的創(chuàng)新性，很好的考查了學生的創(chuàng)新思維．但該實驗的原理都是我們學過的物理規(guī)律．
做任何實驗問題還是要從最基本的物理規(guī)律入手去解決．