Question

【題目】某同學(xué)利用做自由落體運動的小球來驗證機械能守恒定律．在某次實驗中，該同學(xué)得到小球自由下落的部分頻閃照片如圖所示，圖中所標數(shù)據(jù)均為小球下落的實際距離．若已知當?shù)氐闹亓�加速度大小�?/span>g＝9.80m/s2，小球的質(zhì)量為m＝1.00kg，頻閃儀每隔0.05s閃光一次．

（1）在t2到t5時間內(nèi)，小球重力勢能的減少量△Ep＝_____J，動能的增加量為△Ek＝_____J；（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

（2）該同學(xué)通過多次實驗發(fā)現(xiàn)，無論在哪段時間內(nèi)，小球重力勢能的減少量△Ep總是大于其動能的增加量△Ek，造成這種現(xiàn)象的主要原因是_____．

Answer 1

【答案】(1）7.06， 7.03； (2）小球受到空氣阻力的影響；

【解析】

(1) 在t2到t5時間內(nèi)，小球下落的高度h=0.7206m，

所以小球重力勢能的減少量為△Ep=mgh≈7.06J，

小球在t2時刻的瞬時速度大小

在t5時刻的瞬時速度大小

所以小球動能的增加量；

(2) 由于小球下落過程中要受到空氣阻力的作用，所以減少的重力勢能一部分轉(zhuǎn)化為小球運動的動能，另一部分轉(zhuǎn)化為克服空氣阻力做功而產(chǎn)生的內(nèi)能。