Question

(10分)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，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9.8 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

【答案】

①  4.08m/s　②  1.42J  1.46J  ③  ＜  纸带和打点计时器的摩擦以及空气阻力的存在

【解析】

试题分析：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，所以有：

②根据重力做功和重力势能的关系有：

③由于纸带和打点计时器的摩擦以及空气阻力的存在，导致动能减小量没有全部转化为重力势能，因此．故答案为：＜   纸带和打点计时器的摩擦以及空气阻力的存在．

考点：本题考查了验证机械能守恒定律中的数据处理方法，以及有关误差分析和匀变速直线运动的运动学公式．