题目内容
【题目】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0.05 s闪光一次,如图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.(当地重力加速度取9.8 m/s2,小球质量m=0.2 kg,结果保留3位有效数字)
(1)由频闪照片上的数据计算t5时刻小球的速度v5=________ m/s;
(2)从t2到t5时间内,重力势能的增量ΔEp=________ J,动能的减少量ΔEk=________ J;
(3)在误差允许的范围内,若ΔEp与ΔEk近似相等,即验证了机械能守恒定律.,造成ΔEp和ΔEk不等的主要原因是_______________________.
【答案】 3.48 1.24 1.28 存在空气阻力
【解析】(1)根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,则有:.
(2)同理,则从t2到t5时间内,动能的减小量为:.重力势能的增加量△Ep=mgh=0.2×9.8×(0.2368+0.2116+0.1866)=1.24J。
(3)由上述计算得△Ep<△Ek,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。
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