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0.05s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9.8m/s2,小球质量m=0.2kg,结果保留三位有效数字):
| 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v5= 3.48 m/s;
(2)从t2 到t5时间内,重力势能增量△Ep= 1.24 J,动能减少量△Ek= 1.28 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.由上述计算得△Ep < △Ek (选填“>”、“<”或“=”),造成这种结果的主要原因是 存在空气阻力 .
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为了探究受到空气阻力时,物体运动速度随时间的变化规律,某同学采用了“加速度与物体质量、物体受力关系”的实验装置(如图所示).实验时,平衡小车与木板之间的摩擦力后,在小车上安装一薄板,以增大空气对小车运动的阻力.![]()
(1)往砝码盘中加入一小砝码,在释放小车 之前 (选填“之前”或“之后”)接通打点计时器的电源,在纸带上打出一系列的点
(2)从纸带上选取若干计数点进行测量,得出各计数点的 时间 t与速度v的数据如下表:
| 时间t(s) | 0 | 0.50 | 1.00 | 1.50 | 2.00 | 2.50 |
| 速度(m/s) | 0.12 | 0.19 | 0.23 | 0.26 | 0.28 | 0.29 |
请根据实验数据作出小车的v﹣t图象.
(3)请根据v﹣t图象说明阻力的变化规律,并简要阐述理由.