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，圖中所標(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�?0 m/s2，小球質(zhì)量m＝0.2 kg，結(jié)果保留三位有效數(shù)字)：

(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)能增加量ΔEp＝________J。

(3)在誤差允許的范圍內(nèi)，若ΔEp與ΔEk近似相等，從而驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律。但實(shí)際操作中會(huì)出現(xiàn)ΔEp________ΔEk(選填“>”“<”或“＝”)，造成這種結(jié)果的主要原因是________________。

Answer 1

【答案】 4.08 1.45 < 因空氣阻力、摩擦等原因，導(dǎo)致重力勢(shì)能的增加量小于動(dòng)能的減少量

【解析】試題分析：（1）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，據(jù)此可以求t5時(shí)刻的速度大小；（2）根據(jù)重力做功和重力勢(shì)能之間的關(guān)系可以求出重力勢(shì)能的減小量；（3）由于紙帶和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的摩擦以及空氣阻力的存在，導(dǎo)致動(dòng)能的減小量沒有全部轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能．

（1）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，所以有

（2）根據(jù)重力做功和重力勢(shì)能的關(guān)系有，

（3）由于紙帶和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的摩擦以及空氣阻力的存在，導(dǎo)致動(dòng)能減小量沒有全部轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能，從而使得