Question

【题目】某同学利用竖直向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（当地重力加速度取10m/s2 ， 小球质量m=0.2kg，结果保留三位有效数字）

时刻	t1	t2	t3	t4
速度（m/s）	5.59	5.08	4.58

（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，重力势能增加量△Ep=J，动能减少量△Ek=J．
（3）此实验得到的结论是 ．

Answer 1

【答案】
（1）4.08
（2）1.45,1.46
（3）实验结论是在误差允许范围内,重锤自由下落过程中,机械能守恒
【解析】解：（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：

v5= =4.08 m/s（2）根据重力做功和重力势能的关系有：

△Ep=mg（h2+h3+h4）=0.2×10×（26.68+24.16+21.66）×10﹣2 J=1.45J

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：

v2= =5.59 m/s

△Ek= m（v22﹣v52）= ×0.2×[（5.59）2﹣（4.08）2]J=1.46 J．（3）由以上数据，此实验得到的结论实验结论是：在误差允许范围内，重锤自由下落过程中，机械能守恒；

所以答案是：（1）4.08；（2）1.45，1.46；（3）实验结论是在误差允许范围内，重锤自由下落过程中，机械能守恒．