Question

(10分)某同學利用豎直上拋小球的頻閃照片驗證機械能守恒定律．頻閃儀每隔0.05 s閃光一次，圖中所標數據為實際距離，該同學通過計算得到不同時刻的速度如下表(當地重力加速度取9.8 m/s²，小球質量m＝0.2 kg，結果保留三位有效數字)：

時刻	t2	t3	t4	t5
速度(m/s)	5.59	5.08	4.58

①由頻閃照片上的數據計算t₅時刻小球的速度v₅＝         m/s.
②從t₂到t₅時間內，重力勢能增量ΔE_p＝        J，動能減少量ΔE_k＝            J.
③在誤差允許的范圍內，若ΔE_p與ΔE_k近似相等，從而驗證了機械能守恒定律．由上述計算得ΔE_p       ΔE_k(選填“>”“<”或“＝”)，造成這種結果的主要原因是                  

Answer 1

①  4.08m/s　②  1.42J  1.46J  ③ ＜ 紙帶和打點計時器的摩擦以及空氣阻力的存在

解析試題分析：①在勻變速直線運動中，中間時刻的瞬時速度等于該過程中的平均速度，所以有：

②根據重力做功和重力勢能的關系有：


③由于紙帶和打點計時器的摩擦以及空氣阻力的存在，導致動能減小量沒有全部轉化為重力勢能，因此．故答案為：＜  紙帶和打點計時器的摩擦以及空氣阻力的存在．
考點：本題考查了驗證機械能守恒定律中的數據處理方法，以及有關誤差分析和勻變速直線運動的運動學公式．