Question

【题目】某同学利用做自由落体运动的小球来验证机械能守恒定律．在某次实验中，该同学得到小球自由下落的部分频闪照片如图所示，图中所标数据均为小球下落的实际距离．若已知当地的重力加速度大小为g＝9.80m/s2，小球的质量为m＝1.00kg，频闪仪每隔0.05s闪光一次．

（1）在t2到t5时间内，小球重力势能的减少量△Ep＝_____J，动能的增加量为△Ek＝_____J；（结果保留三位有效数字）

（2）该同学通过多次实验发现，无论在哪段时间内，小球重力势能的减少量△Ep总是大于其动能的增加量△Ek，造成这种现象的主要原因是_____．

Answer 1

【答案】(1）7.06， 7.03； (2）小球受到空气阻力的影响；

【解析】

(1) 在t2到t5时间内，小球下落的高度h=0.7206m，

所以小球重力势能的减少量为△Ep=mgh≈7.06J，

小球在t2时刻的瞬时速度大小

在t5时刻的瞬时速度大小

所以小球动能的增加量；

(2) 由于小球下落过程中要受到空气阻力的作用，所以减少的重力势能一部分转化为小球运动的动能，另一部分转化为克服空气阻力做功而产生的内能。