Question

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10 m/s²，小球质量m＝0.2 kg，结果保留三位有效数字)：

时刻	t2	t3	t4	t5
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，重力势能增量ΔE_p＝________J，动能减少量ΔE_k＝________J.
(3)在误差允许的范围内，若ΔE_p与ΔE_k近似相等，从而验证了机械能守恒定律．由上述计算得ΔE_p________ΔE_k(选填“>”“<”或“＝”)，造成这种结果的主要原因是________________．

Answer 1

(1)4.08　(2)1.45　1.46    (3)  <　存在空气阻力

解析试题分析：(1)由v₅＝ m/s＝4.08 m/s.
(2)从t₂到t₅时间内，
ΔE_p＝mgΔh＝0.2×10×(26.68＋24.16＋21.66)×10^－2 J＝1.45 J，
ΔE_k＝m(v₂²－v₅²)＝×0.2×(5.59²－4.08²) J＝1.46 J.
(3)由于空气阻力的存在，故ΔE_P<ΔE_k.
考点：验证机械能守恒定律
点评：本题考查了利用竖直上抛运动验证机械能守恒定律的过程。要特别注意重力势能变化量大于动能增加量的思维定势。