Question

某同学利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律．频闪仪每隔0.05s闪光一次，图中所标数据为实际距离，该同学通过计算得到不同时刻的速度如下表（当地重力加速度取9.8m/s2，小球质量m=0.2kg，结果保留三位有效数字）：

时刻	t2	t3	t4	t5
速度（m/s）	4.99	4.48	3.98

（1）由频闪照片上的数据计算t5时刻小球的速度v5=　3.48　m/s；

（2）从t2 到t5时间内，重力势能增量△Ep=　1.24　J，动能减少量△Ek=　1.28　J；

（3）在误差允许的范围内，若△Ep与△Ek近似相等，从而验证了机械能守恒定律．由上述计算得△Ep　＜　△Ek （选填“＞”、“＜”或“=”），造成这种结果的主要原因是　存在空气阻力　．

Answer 1

考点：

验证机械能守恒定律．
专题：	实验题；机械能守恒定律应用专题．
分析：	（1）在匀变速直线运动中，中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度，据此可以求t5时刻的速度大小； （2）根据重力做功和重力势能之间的关系可以求出重力势能的减小量，根据起末点的速度可以求出动能的增加量． （3）由于纸带和打点计时器的摩擦以及空气阻力的存在，导致动能的减小量没有全部转化为重力势能．
解答：	解：（1）在匀变速直线运动中，中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度，所以有： 故答案为：3.48． （2）根据重力做功和重力势能的关系有：△Ep=mg（h2+h3+h4）=1.24J 故答案为：1.24，1.28． （3）由于纸带和打点计时器的摩擦以及空气阻力的存在，导致动能减小量没有全部转化为重力势能，因此△E p＜△E k． 故答案为：＜，存在空气阻力．
点评：	本题考查了验证机械能守恒定律中的数据处理方法，以及有关误差分析，尤其是误差分析是难点，要学会根据可能产生误差的原因进行分析．