Question

【题目】某校课外活动小组利用竖直上抛小球的频闪照片的方法来验证机械能守恒定律。频闪仪每隔0.05s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表（当地重力加速度取9.8m/s2，小球质量m=0.1kg）：（结果保留小数点后两位）

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时刻小球的速度为v5=________m/s；

（2）从t2到t5时间内，重力势能增量（即变化量）为△Ep=______J， 动能减少变化量为△Ek=_______J；

（3）在误差允许的范围内，若△Ep与△Ek近似相等，从而验证了机械能守恒定律。 由上述计算结果可得 △Ep_____△Ek（选填“＞”、“＜”或“=”），造成这种结果的主要原因是_______________________。

Answer 1

【答案】3.48 0.62 0.64 ＜ 空气阻力做负功

【解析】

（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，据此可以求t5时刻的速度大小；
（2）根据重力做功和重力势能之间的关系可以求出重力势能的变化量，根据起末点的速度可以求出动能的变化量；
（3）由于纸带和打点计时器的摩擦以及空气阻力的存在，导致动能的减小量没有全部转化为重力势能，部分转化为内能；

（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，则t5时刻小球的速度为：

同理时刻的速度为：；

t2到t5时间内，重力势能增量（即变化量）

动能减少变化量为：；

（3）由于纸带和打点计时器的摩擦以及空气阻力的存在而做负功，导致动能减小量没有全部转化为重力势能，部分转化为内能，即。