Question

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)：

(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“>”“<”“＝”)造成這種結果的主要原因___________________

Answer 1

（1）（2），（3）<，由于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：

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：

．
③由上述計算得，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．
考點：考查了驗證機械能守恒定律實驗