Question

【題目】某同學(xué)利用豎直上拋小球的頻閃照片驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，頻閃儀每隔0.05 s閃光一次，如圖所標(biāo)數(shù)據(jù)為實(shí)際距離，該同學(xué)通過計(jì)算得到不同時(shí)刻的速度如下表．(當(dāng)?shù)刂亓�加速度�?/span>9.8 m/s2，小球質(zhì)量m＝0.4 kg，結(jié)果保留3位有效數(shù)字)

時(shí)刻	t2	t3	t4	t5
速度(m/s)	4.99	4.48	3.98

(1)由頻閃照片上的數(shù)據(jù)計(jì)算t5時(shí)刻小球的速度v5＝________ m/s.

(2)從t2到t5時(shí)間內(nèi)，重力勢(shì)能增量ΔEp＝______ J，動(dòng)能減少量ΔEk＝________ J.

(3)在誤差允許的范圍內(nèi)，若ΔEp與ΔEk近似相等，即可驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律．由上述計(jì)算得ΔEp________ΔEk(選填“>”“<”或“＝”)，造成這種結(jié)果的主要原因是_____．

Answer 1

【答案】3.48 2.49 2.56 < 存在空氣阻力

【解析】

(1)[1]．根據(jù)在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中，中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于該過程中的平均速度，可得

v5＝×10－2 m/s＝3.48 m/s.

(2)[2][3]．重力勢(shì)能的增量ΔEp＝mgΔh，代入數(shù)據(jù)可得

ΔEp≈2.49 J

動(dòng)能減少量為

ΔEk＝

代入數(shù)據(jù)可得

ΔEk≈2.56 J.

(3)[4][5]．由計(jì)算可得ΔEp<ΔEk，主要是由于存在空氣阻力．