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＝0.4 kg，结果保留3位有效数字)
时刻 | t2 | t3 | t4 | t5 |
速度(m/s) | 4.99 | 4.48 | 3.98 |
(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，重力势能增量ΔEp＝______ J，动能减少量ΔEk＝________ J.
(3)在误差允许的范围内，若ΔEp与ΔEk近似相等，即可验证了机械能守恒定律．由上述计算得ΔEp________ΔEk(选填“>”“<”或“＝”)，造成这种结果的主要原因是_____．
【答案】3.48 2.49 2.56 < 存在空气阻力
【解析】
(1)[1]．根据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，可得
v5＝
×10－2 m/s＝3.48 m/s.
(2)[2][3]．重力势能的增量ΔEp＝mgΔh，代入数据可得
ΔEp≈2.49 J
动能减少量为
ΔEk＝
代入数据可得
ΔEk≈2.56 J.
(3)[4][5]．由计算可得ΔEp<ΔEk，主要是由于存在空气阻力．
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